2.6. Batch SSF processThe batch SSF

2.6. Batch SSF process

The batch SSF experiment was carried out using the optimized parameters obtained through RSM in a 2-l batch reactor (Biostat B, BBI Sartorius, USA) containing 1.3 l of fermentation medium. The solid-to-liquid loading for the validation experiment was maintained at 10% (w/v) as was done for the optimization experiment. The medium was supplemented with (%, w/v) yeast extract 0.2, peptone 0.2 and MgSO4 0.1. The fermenter, along with calibrated pH probe, temperature probe, inlet air/gas provisions, baffles, condensate removal system, agitator, sample collection system, NaOH (5 N) solution, and exhaust system was sterilized in an autoclave (TONY SS-325 E Tokyo, Japan) at 121 °C for 15 min. The fermenter was removed from the autoclave and cooled to 50 °C and the pH was adjusted to 5.0 by addition of sterilized 5 N NaOH solution. The medium was supplemented with the optimized concentrations of cellulase and pectinase obtained from the RSM experiment. The agitation was maintained at 200 rpm at 50 °C for 3 h for solubilization of insoluble fractions of BP. The medium was subsequently inoculated with 130 ml yeast inoculum having a cell concentration of 3 × 109 cells/ml for SSF. The temperature during SSF was maintained at a level suggested by numerical optimization and model equations. Although, fermentation time was obtained from the optimization experiment, the samples were drawn at 3-h intervals to study the ethanol production pattern with time during validation experiment. Samples were drawn using nitrogen gas pressure and analyzed for ethanol, residual sugar, and GA concentrations. The validation experiment using the optimized parameters was conducted three times in a batch fermenter and the statistical analysis was done using SAS 9.0 software (SAS Inc., Cary, NC, USA). Ethanol yield on sugar basis and sugar consumed basis (Yp/s) were calculated using the following formula:
View the MathML sourceY=[EtOHt-EtOH0]×1000.51[Sugars+0.4(Pectin)+(cellulose+hemicellulose)×1.1]
Turn MathJax on
where Y stands for % theoretical yield and EtOHt and EtOH0 stand for ethanol concentration at the sampling time and 0 h respectively. 0.51 is the conversion factor for glucose to ethanol (g/g) and 1.1 is the conversion factor for cellulose and hemicellulose to simple sugars (g/g). Sugars are the soluble sugars in BP readily available for fermentation; 0.4 (pectin) is based on the assumption that 40% sugars are present in ripe banana peels which solubilize as a result of pretreatment and hydrolysis processes. Thus, the denominator represents the maximum ethanol possible theoretically from the substrate, which forms the basis for calculating ethanol production on available sugar basis as well as on the sugars consumed basis (Yp/s).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2.6 กระบวนการชุด SSFชุดทดลอง SSF ถูกดำเนินโดยใช้พารามิเตอร์ให้เหมาะรับผ่าน RSM ในที่ 2 l ชุดเครื่องปฏิกรณ์ (Biostat B บริษัทซาร์โทเรียส BBI สหรัฐอเมริกา) ประกอบด้วยหมักกลาง 1.3 ลิตร แข็งการของเหลวการโหลดในการทดลองตรวจสอบถูกเก็บที่ 10% (w/v) ขณะทำการทดลองเพิ่มประสิทธิภาพ สื่อถูกเสริมด้วย (% w/v) ยีสต์สกัด 0.2, peptone 0.2 และ MgSO4 0.1 Fermenter โพรบปรับเทียบค่า pH อุณหภูมิโพรบ บทบัญญัติทางเข้าของอากาศและแก๊ส พุ่ง ระบบเอาคอนเดนเสท agitator ระบบเก็บตัวอย่าง โซลูชัน NaOH (5 N) และระบบไอเสียถูก sterilized ในตัวด้วย (โทนี่ SS 325 E โตเกียว ประเทศญี่ปุ่น) ที่ 121 ° C สำหรับ 15 นาที Fermenter ที่ถูกเอาออกจากตัวด้วย และระบายความร้อนด้วยถึง 50 ° C และ pH ถูกปรับปรุงให้ 5.0 โดย sterilized N NaOH โซลูชัน 5 แห่ง สื่อถูกเสริม ด้วยความเข้มข้นเพิ่มประสิทธิภาพ cellulase และ pectinase ที่ได้จากทดลอง RSM อาการกังวลต่อการถูกรักษาไว้ที่ 200 รอบต่อนาทีที่ 50 ° C สำหรับ h 3 สำหรับ solubilization บางส่วนละลายของ BP สื่อมีต่อ inoculated กับ 130 ml inoculum ยีสต์ที่มีความเข้มข้นเซลล์ของ 3 × 109 เซลล์/มล. SSF อุณหภูมิระหว่าง SSF ถูกรักษาไว้ที่ระดับแนะนำ โดยเพิ่มประสิทธิภาพเป็นตัวเลขและแบบจำลองสมการ แม้ว่า เวลาหมักที่ได้จากทดลองเพิ่มประสิทธิภาพ ตัวอย่างได้ออกในช่วงเวลา 3 h เพื่อศึกษารูปแบบการผลิตเอทานอลกับเวลาในระหว่างการทดลองตรวจสอบ ตัวอย่างที่วาดโดยใช้ความดันของก๊าซไนโตรเจน และวิเคราะห์ความเข้มข้นเอทานอล น้ำตาลเหลือ และ GA ทดลองตรวจสอบโดยใช้พารามิเตอร์ให้เหมาะถูกดำเนินสามครั้งใน fermenter ชุด และทำการวิเคราะห์ทางสถิติโดยใช้ซอฟต์แวร์ SAS 9.0 (SAS Inc. แครีแกรนต์ NC สหรัฐอเมริกา) ผลผลิตเอทานอลบนพื้นฐานน้ำตาลและน้ำตาลที่ใช้พื้นฐาน (Yp/s) มีคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:ดู MathML sourceY = [EtOHt EtOH0] × 1000.51 [น้ำตาล + 0.4 (เพกทิน) + (เซลลูโลสและ hemicellulose) × 1.1]เปิด MathJaxที่ Y หมายถึงผลผลิตทางทฤษฎี% และ EtOHt และ EtOH0 ยืนสำหรับความเข้มข้นของเอทานอลที่สุ่มเวลาและ 0 h ตามลำดับ 0.51 เป็นตัวแปลงสำหรับน้ำตาลในเอทานอล (กรัม/g) และ 1.1 เป็นตัวแปลงสำหรับเซลลูโลสและ hemicellulose จะง่ายน้ำตาล (กรัม/g) น้ำตาลมีน้ำตาลละลายใน BP พร้อมสำหรับหมัก 0.4 (เพกทิน) ตั้งอยู่บนสมมุติฐานที่ว่าน้ำตาล 40% อยู่ใน peels กล้วยสุกที่ solubilize จาก pretreatment และไฮโตรไลซ์กระบวน จึง ตัวหารแทนเอทานอสูงสุดที่เป็นไปได้ตามหลักวิชาจากพื้นผิว ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับการคำนวณการผลิตเอทานอลตามมีน้ำตาล และเป็นน้ำตาลที่ใช้ (Yp/s)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.6 รุ่นที่ประมวลผล SSF ชุด SSF ทดลองดำเนินการโดยใช้พารามิเตอร์ที่ดีที่สุดที่ได้รับผ่าน RSM ใน 2 ลิตรเครื่องปฏิกรณ์แบบกะ (BioStat B, BBI ซาร์โทเรีย, สหรัฐอเมริกา) ที่มี 1.3 ลิตรขนาดกลางหมัก โหลดที่มั่นคงต่อการมีสภาพคล่องสำหรับการทดสอบการตรวจสอบถูกเก็บรักษาไว้ที่ 10% (w / v) ดังที่ทำสำหรับการทดสอบการเพิ่มประสิทธิภาพ สื่อที่ได้รับการเสริมด้วย (% w / v) สารสกัดจากยีสต์ 0.2, 0.2 และเปปโตน MgSO4 0.1 ถังหมักพร้อมกับหัววัดค่า pH สอบเทียบหัววัดอุณหภูมิอากาศเข้า / บทบัญญัติก๊าซแผ่นกั้น, ระบบกำจัดคอนเดนเสทก่อกวนระบบการเก็บตัวอย่าง, NaOH (5 N) วิธีการแก้ปัญหาและระบบไอเสียได้รับการฆ่าเชื้อในหม้อนึ่งความดัน (TONY SS-325 E กรุงโตเกียวประเทศญี่ปุ่น) ที่ 121 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 15 นาที ถังหมักถูกลบออกจากหม้อนึ่งความดันและระบายความร้อนถึง 50 องศาเซลเซียสและค่า pH ปรับ 5.0 โดยนอกเหนือจากการฆ่าเชื้อ 5 N NaOH การแก้ปัญหา สื่อที่ได้รับการเสริมด้วยความเข้มข้นที่เพิ่มประสิทธิภาพของเซลลูเลสและเพคติเนสที่ได้รับจากการทดลอง RSM ปั่นป่วนถูกเก็บรักษาไว้ที่ 200 รอบต่อนาทีที่ 50 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 3 ชั่วโมงสำหรับการละลายของเศษส่วนของ BP ที่ไม่ละลายน้ำ สื่อที่ได้รับเชื้อต่อมากับเชื้อยีสต์ 130 มล. มีความเข้มข้นของเซลล์ 3 × 109 เซลล์ / มล. สำหรับ SSF อุณหภูมิในช่วง SSF ถูกเก็บรักษาไว้ในระดับที่แนะนำโดยการเพิ่มประสิทธิภาพและสมการตัวเลขรูปแบบ แม้ว่าเวลาในการหมักที่ได้รับจากการเพิ่มประสิทธิภาพการทดสอบตัวอย่างที่ถูกดึงออกมาในช่วงเวลา 3 ชั่วโมงเพื่อศึกษารูปแบบการผลิตเอทานอลที่มีช่วงเวลาการทดสอบการตรวจสอบ ตัวอย่างวาดโดยใช้ความดันก๊าซไนโตรเจนและการวิเคราะห์สำหรับเอทานอลน้ำตาลที่เหลือและความเข้มข้นของจอร์เจีย การทดลองการตรวจสอบโดยใช้พารามิเตอร์ที่ดีที่สุดได้ดำเนินการสามครั้งในถังหมักชุดและการวิเคราะห์ทางสถิติที่ได้กระทำโดยใช้ซอฟต์แวร์ SAS 9.0 (SAS อิงค์แครี, NC, USA) ผลผลิตเอทานอลอยู่บนพื้นฐานน้ำตาลและน้ำตาลพื้นฐานบริโภค (Yp / s) จะถูกคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้: ดู MathML sourceY = [EtOHt-EtOH0] × 1,000.51 [น้ำตาล + 0.4 (เพคติน) + (เซลลูโลส + เฮมิเซลลูโลส) × 1.1] เปิด MathJax ในที่ย่อมาจากY% ผลตอบแทนทางทฤษฎีและ EtOHt และ EtOH0 ยืนสำหรับความเข้มข้นของเอทานอลในช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่างและ 0 ชั่วโมงตามลำดับ 0.51 เป็นปัจจัยการแปลงสำหรับระดับน้ำตาลเอทานอล (g / g) และ 1.1 เป็นปัจจัยการแปลงสำหรับเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและน้ำตาลง่าย (g / g) น้ำตาลที่มีน้ำตาลละลายใน BP พร้อมสำหรับการหมัก 0.4 (เพคติน) ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่า 40% น้ำตาลที่มีอยู่ในเปลือกกล้วยสุกที่ละลายเป็นผลมาจากการปรับสภาพและกระบวนการย่อยสลาย ดังนั้นตัวหารเป็นตัวแทนของเอทานอลที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีสูงสุดจากพื้นผิวซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณการผลิตเอทานอลอยู่บนพื้นฐานที่มีน้ำตาลเช่นเดียวกับน้ำตาลที่บริโภคพื้นฐาน (Yp / s)