However, due to butanol toxicity, fed-batch fermentation cannot
be effectively operated without product-removal techniques (Lu
et al., 2012); therefore, its use in conjunction with repeated batch
mode of fermentation was performed using the technique
described in Section2.7.
As shown inFig. 5A, the first fermentation started as a standard
batch. After 2.4 h of fermentation, the glucose was 0.12 g/L, and
adequate production of butanol (1.62 g/L), as it was observed in
repeated batch fermentations (Table 1), was observed. At this time,
the fed-batch mode of fermentation was initiated by feeding concentrated stock solution (500 g/L glucose) to reinitiate the glucose
at maximal concentration (27.7 g/L). After another decrease of glucose to 2.78 g/L in 7.1 h of fermentation with 3.3 times higher
butanol (5.31 g/L), the entire production medium was separated
through the sieve and replaced by a fresh one, and new fermentation began. This procedure was repeated in two additional
fermentations (Fig. 5B and C).
The process was designed as a combination of fed-batch and
repeated batch fermentations for two reasons. First, the productivity achieved during the repeated batch fermentation was the highest observed in these studies, but only average yields of products
were reached, as shown inTable 1. Maximal final product concentrations and increased yields were obtained mainly using the
fed-batch mode (Table 2). The second reason was to prevent the
prolonged exposure of high-solvent concentrations produced
within fed-batch fermentation by fresh medium replacing to maximise the productivity. As shown in Fig. 5, the design process was
quite successful, and no inhibition effect of butanol or other solvents was observed. Conversely, decreased fermentation time
and better glucose utilisation for each consecutive fermentation
were achieved. While in the first fermentation (Fig. 5A) was utilised about 41.47 g/L of glucose (2.78 g/L of residual) after 7.08 h,
in the third fermentation (Fig. 5C) was this duration reduced about
0.58 h, and only 0.12 g/L of residual glucose from 51.52 g/L total
consumed was observed (Table 2). During this third fed-batch fermentation, butanol and solvent productivities of 1.21 and 1.91 g/L/h,
respectively, were observed. These clearly represent the highest
productivities achieved in this study, similarly as high yields of
butanol (0.15 g/g) and solvents (0.24 g/g). Achieved solvent productivity is 10.6-fold higher than published 0.18 g/L/h, observed
during the fed-batch fermentation withC. acetobutylicum, using
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากบิวทานอลพิษที่ได้รับการหมักแบบไม่ใช้เทคนิคการกำจัด
อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องผลิตภัณฑ์ ( ลู่
et al . , 2012 ) ; ดังนั้นการใช้ควบคู่กับชุดซ้ำ
โหมดของการหมักมีการใช้เทคนิคที่อธิบายไว้ใน section2.7
.
ที่แสดง infig . 5A , การหมักก่อนเริ่มเป็นชุดมาตรฐาน
หลังจากที่ 2.4 H การหมักกลูโคสเป็น 012 กรัม / ลิตรและ
การผลิตเพียงพอของบิวทานอล ( 1.62 g / L ) ที่พบใน fermentations
ซ้ำชุด ( โต๊ะ 1 ) , พบ . ในเวลานี้
ปรับโหมดแบทช์ของการหมัก โดยให้อาหารข้นขึ้นโซลูชั่นหุ้น ( 500 กรัม / ลิตรกลูโคส ) reinitiate กลูโคส
ที่ความเข้มข้นสูงสุด ( 27.7 กรัม / ลิตร ) หลังจากที่อื่นลดกลูโคส 2.78 กรัม / ลิตรใน 7.1 ชั่วโมงของการหมักด้วย 3
3 ครั้งสูงกว่าบิวทานอล ( 5.31 กรัม / ลิตร ) , กลางการผลิตทั้งหมดแยก
ผ่านตะแกรง และแทนที่ด้วยสด และใหม่ และเริ่ม ขั้นตอนนี้ซ้ำในเพิ่มเติม
2 fermentations ( มะเดื่อ 5B และ C )
กระบวนการถูกออกแบบมาเป็น การรวมกันของ Fed Batch และ
ซ้ำชุด fermentations สำหรับสองเหตุผล ครั้งแรกประสิทธิภาพบรรลุในระหว่างการหมักแบบซ้ำมากที่สุดพบในการศึกษาเหล่านี้ แต่ผลผลิตเฉลี่ยของผลิตภัณฑ์
ถูกถึงดัง intable 1 ความเข้มข้นสูงสุดผลิตภัณฑ์สุดท้ายและเพิ่มผลผลิตได้ ส่วนใหญ่ใช้
ป้อนโหมดแบทช์ ( ตารางที่ 2 ) เหตุผลที่สองคือเพื่อป้องกันการสัมผัสเป็นเวลานานของสารละลายความเข้มข้นสูง
ผลิตในการหมักแบบอาหารกลางโดยสดแทน เพื่อเพิ่มผลผลิต ดังแสดงในรูปที่ 5 กระบวนการออกแบบ
ความสำเร็จมากและไม่มีการยับยั้งผลของบิวทานอล หรือตัวทำละลายอื่น ๆพบว่า . ในทางกลับกัน เวลาหมัก และการใช้กลูโคสลดลงดีกว่า
มีการหมักแต่ละครั้งได้ ในขณะที่ในการหมักก่อน ( รูปที่ 43 ) คือใช้ประมาณ 41 .47 กรัมต่อลิตรและกลูโคส ( 2.78 กรัมต่อลิตรเหลือ ) หลังจาก 7.08 H ,
ในการหมัก 3 ( รูปที่ 5 ) คือระยะเวลาที่ลดลงนี้เกี่ยวกับ
1 H , และเพียง 0.12 กรัมต่อลิตรและกลูโคสที่เหลือจาก 51.52 กรัม / ลิตรรวม
ผลาญ ) ( ตารางที่ 2 ) ในช่วงที่สามนี้เลี้ยงชุดการหมักบิวทานอลและตัวทำละลายการผลิต 1.21 และ 1.91 g / L / H ,
ตามลำดับ พบว่า เหล่านี้อย่างชัดเจนแสดงสูงสุด
การผลิตได้ในการศึกษานี้ ในทำนองเดียวกันขณะที่ผลผลิตสูงของ
บิวทานอล ( 0.15 กรัม / กรัม ) และตัวทำละลาย ( 0.24 กรัม / กรัม ) ได้ผลผลิตสูงกว่าตัวทำละลายคือ 10.6-fold ตีพิมพ์ 0.18 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง พบว่าในการหมักแบบอาหาร
withc . acetobutylicum โดยใช้
การแปล กรุณารอสักครู่..