Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các quá trình lên men xanthan: so sánh hiệu suất của một cột bọt và một bể khuấy
Tóm tắt
Các quá trình lên men của Xanthomonas campestris, NRRL B-1459, được thực hiện trong một bể lên men cột bọt (BCF) và trong một bể khuấy (STF) để so sánh các biến số đại diện được đo trong quá trình tăng trưởng vi sinh vật và sản xuất gum. Giai đoạn tăng trưởng vi sinh vật được mô tả bởi một phương trình tốc độ logistic, trong đó nồng độ tế bào tối đa được cung cấp bởi sự cân bằng của các hợp chất chứa nitơ. Giá trị trung bình của tỷ lệ tăng trưởng riêng tối đa cao hơn trong cột bọt (μ_M = 0.5 h−1) so với trong bể khuấy (μ_M = 0.4 h−1). Các giá trị lớn nhất của sản lượng xanthan (Y_g-x = 0.65 kg xanthan/kg glucose; Y_O2−x xanthan/kg oxy) và tỷ lệ sản xuất riêng (q_x = 0.26 kg xanthan/kg sinh khối · h) được đo khi hệ số truyền oxy được giữ ở mức trên 80 h−1 trong bể STF. Trong cột bọt, quá trình lên men đạt được trong cùng một môi trường nuôi cấy kéo dài lâu gấp đôi so với trong bể khuấy có khuấy khí; điều này được quy cho giá trị thấp của hệ số truyền oxy (K_La = 20 h−1) ở giai đoạn đầu của quá trình tổng hợp gum. Kết quả thu được từ bể khuấy là cơ sở để ước lượng nồng độ sinh khối tối ưu cho phép đạt được một quá trình nuôi cấy trong điều kiện truyền oxy không hạn chế. Tuy nhiên, đặc tính truyền dẫn đồng nhất hơn trong cột bọt so với trong bể khuấy nơi có các vùng chết đứng quan sát thấy. Điều này rất quan trọng trong việc thiết lập các mô hình động học lên men.
Từ khóa
#Xanthomonas campestris #lên men #cột bọt #bể khuấy #sản xuất xanthan #đặc tính truyền oxyTài liệu tham khảo
Kennedy, J. F.; Bradshaw, I. J.: Production, properties and applications of xanthan. Progress Ind. Miocrobol. 19 (1984) 319–365
Gabriel, A.: Economic value of biopolymers and their use in enhanced oil recovery. In: Berkeley, R. C. W. (Ed.): Microbial Polysaccharides and Polysaccharases. pp. 191–204. New York: Academic Press for the Society for General Microbiology (1979)
Souw, P.; Demain, A. L.: Nutritional studies on xanthan production by Xanthomonas campestris NRRL B-1459. Appl. Environ. Microbiol. 6 (1979) 1186–1192
Dussap, C. G.; Gros, J. B.: Fermenteurs agités sans organe d'agitation mecanique — Application à la production de polysaccharides exocellulaires. Bulletin de la Société Chimique de France. 6 (1985) 1075–1082
Pons, A.; Dussap, C. G.; Gros, J. B.: Modelling Xanthomonas campestris batch fermentations in a bubble column. Biotechn. Bioeng. 33 (1989) 394
Pons, A.: Analyse de la production de xanthane par Xanthomonas camprestris NRRL B-1459 en cuve agitée aérée et en colonne à bulles à l'aide d'un modèle structuré. Thèse de Docteur-Ingénieur, Université Biaise Pascal (Clermont II), France, 1987
Dussap, C. G.; Decorps, J.; Gros, J. B.: Transfert d'oxygène en présence de polysaccharides exocellulaires dans un fermenteur agité aéré et dans un fermenteur air-lift. Entropie 123 (1985) 11–20
Silman R. W.; Bagley, E. B.: The viscositat: producstat method of control in continuous fermentation. Biotechn. Bioeng. 21 (1979) 173–179
Jeanes, A. J.; Rogovin, P.; Cadmus, M. C.; Silman R. W.; Knuston, C. A.: Polysaccharide (xanthan) of Xanthomonas campestris NRRL B-1459 — Procedures for culture maintenance and polysaccharide production, purification and analysis. ARS-NC-51, Agricultural Research Service, U.S. Dept of Agriculture, Peria IL, 1976
Lowry, O. H.; Rosenbrough, N. J.; Farr A. L.; Randall, R. J.: Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 193 (1951) 265–275
Sumner, J. B.; Howell, S. F.: A method for determination of invertase activity. J. Biol. Chem. 108 (1935) 51–54
Lee, Y. A.; Takahashi, T.: An improved colorimetric determination of amino acids with the use of ninhydrin. Anal. Biochem. 14 (1966) 71–77
Dussap, C. G.; Bonhour, E.; Gros, J. B.: Utilisation du modèle de solution de Flory-Huggins pour calculer les solubilités de CO2 et O2 en milieux fermentaires. In: Bioreacteurs. Actes du 11e Colloque de la Section de Microbiologie Industrielle et de Biotechnologie de la SFM (avril 1986), pp. 269–275
Lehmann, J. K.: Comparative tests for fermentation. In: Rehm, H. J.; Reed, G. (Eds.): Biotechnology, vol. 2, pp. 617–620. Weinheim: Verlag Chemie
Pinches, A.; Pallent, L. J.: Rate and yield relationships in the production of xanthan gum by batch fermentations using complex and chemically defined growth media. Biotechn. Bioeng. 28 (1986) 1484–1496
Weiss R. M.; Ollis, D. F.: Extracellular microbial polysaccharides. I. Substrate, biomass and product kinetic-Equations for batch xanthan gum fermentation. Biotechn. Bioeng. 22 (1980) 859–873
Dussap, C. G.: Etude thermodynamique et cinétique de la production de polysaccharides microbiens par fermentation en limitation par le transfert d'oxygène. Modèle structuré de la production de xanthane. Thèse de Doctorat es Sciences Physiques, Université Blaise Pascal (Clermont II), France, 1988