Fermentation of glucose-xylose mixt

Fermentation of glucose-xylose mixtures to ethanol was investigated in batch and continuous experiments using immobilized recombinant Zymomonas mobilis CP4(pZB5). This microorganism was immobilized by entrapment in kappa-carrageenan beads having a diameter of 1.5-2.5 mm. Batch experiments showed that the immobilized cells cofermented glucose and xylose to ethanol and that the presence of glucose improved the xylose utilization rate. Batch fermentation of rice straw hydrolysate containing 76 g/L of glucose and 33.8 g/L of xylose gave an ethanol concentration of 44.3 g/L after 24 h, corresponding to a yield of 0.46 g of ethanol/g of sugars. Comparable results were achieved with a synthetic sugar control. Continuous fermentation experiments were performed in a laboratory-scale fluidized-bed bioreactor (FBR). Glucose-xylose feed mixtures were pumped through the FBR at residence times of 2-4 h. Glucose conversion to ethanol was maintained above 98% in all experiments. Xylose conversion to ethanol was highest at 91.5% for a feed containing 50 g/L of glucose and 13 g/L of xylose at a dilution rate of 0.24/h. The xylose conversion to ethanol decreased with increasing feed xylose concentration, dilution rate, and age of the immobilized cells. Volumetric ethanol productivities in the range of 6.5-15.3 g/L.h were obtained. The improved productivities achieved in the FBR compared to other bioreactor systems can help in reducing the production costs of fuel ethanol from lignocellulosic sugars.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หมักน้ำตาลกลูโคสสารผสมกับเอทานอลถูกสอบสวนในชุด และการทดลองต่อเนื่องที่ใช้ตรึง recombinant Zymomonas mobilis CP4(pZB5) จุลินทรีย์นี้ถูกตรึง โดยในลูกปัดของแคปปาคาร์ราจีแนนมีเป็นเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5-2.5 mm. ชุดการทดลองพบว่า เซลล์ที่ถูกตรึงกับที่ cofermented กลูโคสและสารเพื่อเอทานอล และว่า การปรากฏตัวของกลูโคสดีขึ้นอัตราการใช้ประโยชน์สารที่ติดในร่องดอก ชุดหมักข้าวฟางฉีดที่ประกอบด้วย 76 g/L ของกลูโคส และ 33.8 g/L ของสารให้มีความเข้มข้นเอทานอลของ 44.3 แยกหลังจาก 24 ชม. ที่สอดคล้องกับผลผลิตของเอทานอล/กรัมของน้ำตาล 0.46 กรัม เทียบเท่าความสำเร็จกับการควบคุมน้ำตาลสังเคราะห์ การทดลองหมักอย่างต่อเนื่องถูกดำเนินการในห้องปฏิบัติการขนาดเตียงไฮโดรถังปฏิกรณ์ชีวภาพ (FBR) กลูโคสสารผสมอาหารสัตว์ถูกสูบผ่าน FBR ที่เวลาพักของ 2-4 h. กลูโคสที่แปลงเป็นเอทานอลกรุงสูงกว่า 98% ในการทดลองทั้งหมด แปลงสารเอทานอลคือสูงสุดที่ 91.5% สำหรับอาหารที่บรรจุ 50 g/L ของกลูโคสและ 13 แยกของสารที่เจือจางอัตรา 0.24/h การแปลงสารเอทานอลลดลง ด้วยการเพิ่มความเข้มข้นของสารอาหาร อัตราเจือจาง และอายุของเซลล์ถูกตรึงกับที่ เอทานอลปริมาตรผลิตภาพในช่วง 6.5-15.3 g/L.h ได้รับ นักพัฒนาที่ประสบความสำเร็จใน FBR เมื่อเทียบกับระบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพอื่น ๆ สามารถช่วยในการลดต้นทุนการผลิตของเชื้อเพลิงเอทานอลจากน้ำตาล lignocellulosic

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การหมักผสมน้ำตาลไซโลสเอทานอลได้รับการสอบสวนในชุดและการทดลองอย่างต่อเนื่องโดยใช้ตรึง recombinant Zymomonas mobilis CP4 (pZB5) จุลินทรีย์นี้ถูกตรึงโดยการกักเก็บในลูกปัด Kappa-คาราจีแนนที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.5-2.5 มิลลิเมตร การทดลองแสดงให้เห็นว่าแบทช์เซลล์ตรึง cofermented กลูโคสและไซโลสเอทานอลและว่าการปรากฏตัวของกลูโคสปรับปรุงอัตราการใช้ไซโลส หมักข้าวไฮโดรไลฟางที่มี 76 กรัม / ลิตรของน้ำตาลกลูโคสและ 33.8 กรัม / ลิตรไซโลสให้ความเข้มข้นของเอทานอล 44.3 กรัม / ลิตรหลังจาก 24 ชั่วโมงที่สอดคล้องกับอัตราผลตอบแทนที่ 0.46 กรัมของเอทานอล / กรัมของน้ำตาล ผลการเทียบเคียงก็ประสบความสำเร็จกับการควบคุมน้ำตาลสังเคราะห์ การทดลองการหมักแบบต่อเนื่องได้ดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพในห้องปฏิบัติการขนาดเตียง fluidized (FBR) ผสมฟีดกลูโคสไซโลถูกสูบผ่าน FBR ในช่วงเวลาที่พำนักของ 2-4 ชั่วโมง แปลงกลูโคสเอทานอลถูกเก็บรักษาไว้ข้างต้น 98% ในทุกการทดลอง แปลงไซโลสเอทานอลสูงสุดที่ 91.5% สำหรับอาหารที่มี 50 กรัม / ลิตรของน้ำตาลกลูโคสและ 13 กรัม / ลิตรไซโลสในอัตราที่ลดสัดส่วนของ 0.24 / ชั่วโมง การแปลงไซโลสเอทานอลลดลงด้วยการเพิ่มความเข้มข้นของฟีดไซโลอัตราการเจือจางและอายุของเซลล์ตรึง ผลผลิตเอทานอลปริมาตรในช่วง 6.5-15.3 กรัม / Lh ที่ได้รับ ผลผลิตดีขึ้นประสบความสำเร็จใน FBR เมื่อเทียบกับระบบเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพอื่น ๆ สามารถช่วยในการลดต้นทุนการผลิตเอทานอลน้ำมันเชื้อเพลิงจากน้ำตาลลิกโนเซลลูโลส

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การหมักกลูโคสเอนไซม์ผสมเอทานอลพบว่าในชุดการทดลองโดยใช้เซลล์ตรึงและต่อเนื่อง Zymomonas mobilis cp4 ( pzb5 ) จุลินทรีย์นี้ถูกตรึงโดยกับดักในแคปปาคาราจีแนน ลูกปัดมีขนาด 89 มม. ชุดการทดลอง พบว่า การตรึงเซลล์ cofermented กลูโคสและไซโลส เอทานอล และมีการปรับปรุงการใช้กลูโคส 6 อัตรา หมักฟางข้าวจากชุดประกอบด้วย 76 กรัมต่อลิตรและกลูโคสและไซโลส 33.8 กรัมต่อลิตรให้เอทานอลความเข้มข้นเท่ากับกรัมต่อลิตรหลังจาก 24 ชั่วโมง ที่สอดคล้องกับผลผลิตของ 0.46 กรัมเอทานอล / กรัมของน้ำตาล ผลเทียบเท่ากับยาที่มีน้ำตาลสังเคราะห์ ควบคุม การทดลองหมักต่อเนื่อง มีการปฏิบัติในระดับห้องปฏิบัติการในถังปฏิกรณ์แบบฟลูอิไดซ์เบด ( FBR ) น้ำตาลไซโลอาหารสัตว์ผสมถูกสูบผ่าน FBR ที่บ้านเวลา 2-4 ชั่วโมง กลูโคสแปลงเอทานอลไว้ข้างต้น 98% ตลอดการทดลอง 6 แปลงเอทานอลสูงสุดที่ 91.5% หาอาหารที่มี 50 กรัมต่อลิตรและกลูโคสและไซโลส 13 กรัม / ลิตรที่อัตราเจือจาง 0.24/h . 6 แปลงเอทานอลเพิ่มขึ้น เมื่ออัตราการป้อนน้ำตาลไซโลส ความเข้มข้น และอายุของตรึงเซลล์ อัตราการผลิตเอทานอลในช่วง 6.5-15.3 กรัม / l.h ที่ได้รับ การปรับปรุงผลิตภาพใน FBR ได้เมื่อเทียบกับระบบแบบอื่นๆ สามารถช่วยในการลดต้นทุนการผลิตเชื้อเพลิงเอทานอลจากน้ำตาล lignocellulosic .