3.2. Activity assay of dehydrogenas

3.2. Activity assay of dehydrogenase in different acidity situations
Alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH) locate on the outer surface of the cytoplasmic membrane as the primary dehydrogenases which contributed to ethanol oxidation. It has been reported that there are some relationships between ADH/ALDH stability and the final production of vinegar: the more stable of the enzymes at high acidity, the more vinegar is fermented (Trcek et al., 2006). So stability of these enzymes was detected in various acidity surroundings, and the columns of data were shown in Fig. 3. ADH activity was reduced from 7.85 U/mg to 0.21 U/mg, and ALDH activity was reduced from 7.55 U/mg to 0.65 U/mg as the acidity increasing. Activity of the two enzymes was decreased with the acidity increasing and apparently inactivated at 70 g/l of acetic acid. It was also interested that ALDH was a little more stable than ADH when the acidity was below 60 g/l. In this sense, ADH might be one of the limiting factors for improving acidification rate for vinegar fermentation. Hence, a new cycle of semi-continuous operation was restarted when the acidity in medium was 70 g/l of acetic acid.

3.3. Vinegar fermentation with different initial acidity and corresponding fermentation dynamics assay
In Fig. 4, semi-continuous fermentation was carried out after fermentation start-up, and all the experimental results were summarized. The behavior of ethanol, acetic acid and biomass versus time, as Operations I–III presented, revealed the typical discontinuous trends (Fig. 4B–D). Whereas, Operations IV–V were failed due to the high initial acidity which severely inhibited bacterial multiply. Although two cycles of Operation IV was ran, the whole procedure was stopped for no oxygen consumption when fermented about 38 h (Fig. 4E). While no cycle was developed in Operation V: bacterial respiration was not detected at 13 h (Fig. 4F). The result also indicated that the bacterial character of semi-continuous trial was closed to that of the flask cultivation. It was possible to operate in semi-continuous regime, producing 70 g/l of final acetic acid, with the initial acidity not exceeding 50 g/l in each cycle.

Operations for semi-continuous vinegar production present a key aspect, the average acetification rate, which is decisive for the whole production process. As it was shown in Table 2, the racid(aver) (average acetification rate) for Operations I and II were 1.85 ± 0.31 and 1.82 ± 0.42 g acid/l h respectively, while the racid(aver) for Operation III was 1.65 ± 0.2 g acid/l h which was 11% lower than Operation I. It was reported that high acidity inhibited maximum specific cell growth rate (μmax) of Acetobacter during vinegar fermentation. The μmax of Operations I and II were 0.12 and 0.098 h−1 respectively, and the value of Operation III was reduced to 0.034 h−1. In general term, the partly alcohol oxidation process was coupled with bacterial growth, so cycles in Operation III with low racid(aver) was due to the relatively high initial acidity in medium which inhibited the μmax of bacteria. However, all of them were higher than the racid(aver) of original operation pattern (1.48 ± 0.32 g acid/l h). Although the first cycle of Operation IV was implemented smoothly for 11 h with a reasonable racid(aver) (1.63 g/l h), the biomass of the whole process did not increase any more. It might be explained that cells could not multiply but they still survived through maintance metabolism with alcohol oxidation when initial acidity was up to 50 g/l, so some acetic acid was accumulated during the procedure. At the same time survival cells were reduced for death and/or dilution effect of each cycle, so only two cycles were carried out in Operation IV. In this sense, Operations I and II were appropriate operations for alcohol vinegar fermentation. On the other hand, stoichiometric coefficient yield is another important aspect for vinegar fermentation. The theory stoichiometry yield for alcohol biological oxidation in vinegar fermentation is 1:1 (De Ory et al., 2004). The yield ratio had been calculated as the percentage of ethanol disappeared in the liquid medium which was converted into acetic acid. The stoichiometry yields of Operations I, II, III were 91.84 ± 1.05%, 91.46 ± 0.37% and 91.03 ± 0.67%. These results were reasonable because evaporation of alcohol had been accelerated with the fast air flow during these processes.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.2. กิจกรรมทดสอบการพร่องในสถานการณ์ต่าง ๆ กรดเหล้าพร่อง (อัซ) และพร่องดีไฮด์ (ALDH) ค้นหาบนพื้นผิวด้านนอกของเมมเบรนนำเป็น dehydrogenases หลักซึ่งทำให้เกิดออกซิเดชันเอทานอล มีรายงานว่า มีบางความสัมพันธ์ระหว่างเสถียรภาพ อัซ/ALDH และการผลิตขั้นสุดท้ายของน้ำส้มสายชู: มีเสถียรภาพมากขึ้นของเอนไซม์ที่สูง เติมน้ำส้มสายชูที่หมัก (Trcek et al. 2006) ดังนั้นความเสถียรของเอนไซม์เหล่านี้พบในสภาพแวดล้อมของกรดต่าง ๆ และคอลัมน์ของข้อมูลที่แสดงใน อัซกิจกรรมลดลงจาก 7.85 U/mg 0.21 U/mg และกิจกรรม ALDH ลดลงจาก 7.55 U/mg 0.65 U/mg เป็นกรดที่เพิ่มขึ้น กิจกรรมของเอนไซม์ทั้งสองลดลง มีความเป็นกรดเพิ่มขึ้น และเห็นได้ชัดว่ายกที่ 70 g/l ของกรดอะซิติก นอกจากนี้มันยังถูกสนใจ ALDH ว่ามีเสถียรภาพน้อยกว่าอัซเมื่อความเป็นกรดต่ำกว่า 60 g/l ในแง่นี้ อัซอาจเป็นปัจจัยจำกัดสำหรับการปรับปรุงราคากรดสำหรับหมักน้ำส้มสายชูอย่างใดอย่างหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ รอบใหม่ของการดำเนินงานต่อเนื่องกึ่งถูกเริ่มใหม่เมื่อกรดในกลาง 70 แยกกรดอะซิติก3.3. น้ำส้มสายชูหมักไวน์เริ่มต้นที่แตกต่างกันและทดสอบ dynamics หมักที่สอดคล้องกันในรูป 4 หมักกึ่งต่อเนื่องได้ดำเนินการหลังจากเริ่มหมัก และสรุปผลการผลการทดลองทั้งหมด ลักษณะการทำงานของเอทานอล กรดอะซิติก และชีวมวลเทียบกับเวลา การดำเนินงาน I – III แสดง เปิดเผยแนวโน้มไม่ต่อเนื่องปกติ (รูป 4B – D) ขณะ IV-V การดำเนินการล้มเหลวเนื่องจากไวน์เริ่มต้นที่รุนแรงยับยั้งแบคทีเรียคูณ แม้ว่าสองรอบของ การดำเนิน IV ถูกวิ่ง หยุดขั้นตอนสำหรับปริมาณการใช้ออกซิเจนไม่เมื่อหมักประมาณ 38 ชั่วโมง (มะเดื่อ 4E) ในขณะที่วงจรไม่ได้รับการพัฒนาในการดำเนินงาน v:แบคทีเรีย หายใจไม่พบเวลา 13 ชม. (ชั้น 4 รูป) ผลระบุที่ ตัวแบคทีเรียต่อเนื่องกึ่งทดลองปิดที่เพาะขวด มันเป็นไปได้ที่จะทำงานในระบอบกึ่งต่อเนื่อง การผลิต 70 g/l ของสุดท้าย กรด ด้วยกรดเริ่มต้นไม่เกิน 50 g/l ในแต่ละรอบการดำเนินงานสำหรับการผลิตน้ำส้มสายชูกึ่งต่อเนื่องนำเสนอมุมมองสำคัญ อัตราเฉลี่ย acetification ซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับกระบวนการผลิตทั้งหมด มันถูกแสดงในตารางที่ 2, racid(aver) (เฉลี่ย acetification ราคา) สำหรับการดำเนินงาน I และ II ถูก 1.85 1.82 และ 0.31 ±± 0.42 กรดแยก h ตามลำดับ ในขณะที่ racid(aver) สำหรับการดำเนิน III 1.65 ± 0.2 กรัม กรด/l h ซึ่งเป็น 11% ต่ำกว่าการทำงานผม มีรายงานว่า กรดสูงยับยั้งเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงสูงสุดอัตราการเติบโต (μmax) ของ Acetobacter ระหว่างการหมักน้ำส้มสายชู Μmax ของการดำเนินงาน I และ II ถูก 0.098 h−1 และ 0.12 ตามลำดับ และค่าของการดำเนินการ III ลดลง 0.034 h−1 ในระยะทั่วไป กระบวนการแอลกอฮอล์ออกซิเดชันบางส่วนถูกควบคู่ไปกับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ดังนั้นรอบในการดำเนินการ III ด้วย racid(aver) ต่ำเนื่องจากเป็นกรดค่อนข้างสูงเริ่มต้นในกลางซึ่งยับยั้ง μmax ของแบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม พวกเขาทั้งหมดได้สูงกว่า racid(aver) ของรูปแบบการทำงานเดิม (1.48 ± 0.32 กรัม กรด/l h) แม้ว่ารอบแรกของการดำเนิน IV ได้ดำเนินการอย่างราบรื่นสำหรับ h 11 กับ racid(aver) เหมาะสม (1.63 แยก h), ชีวมวลของกระบวนการทั้งหมดไม่เพิ่มใด ๆ เพิ่มเติม มันอาจจะอธิบายว่า เซลล์อาจไม่คูณ แต่พวกเขายังคงรอดผ่านสอบเผาผลาญกับออกซิเดชันของแอลกอฮอล์เมื่อเริ่มชิมเลยถึง 50 g/l กรดอะซิติกบางถูกสะสมในระหว่างกระบวนการ ในเวลาเดียวกันลดลงเซลล์รอดตายหรือเจือจางผลของแต่ละรอบ รอบสองเท่านั้นดังนั้นถูกดำเนินการในดำเนิน IV ในแง่นี้ I และ II ถูกดำเนินการที่เหมาะสมดำเนินการสำหรับแอลกอฮอล์น้ำส้มสายชูหมัก บนมืออื่น ๆ stoichiometric coefficient ผลตอบแทนเป็นอีกเรื่องที่สำคัญสำหรับน้ำส้มสายชูหมัก ผลผลิต stoichiometry ทฤษฎีสำหรับแอลกอฮอล์ออกซิเดชันทางชีวภาพในน้ำส้มสายชูหมักเป็น 1:1 (เด Ory et al. 2004) มีการคำนวณอัตราผลตอบแทนเป็นเปอร์เซ็นต์ของเอทานอลหายไปในสื่อของเหลวซึ่งถูกแปลงเป็นกรดอะซิติก Stoichiometry อัตราผลตอบแทนของการดำเนินงานฉัน II, III ถูก 91.84 ± 1.05%, 91.46 ± 0.37% และ 91.03 ± 0.67% ผลลัพธ์เหล่านี้ได้เหมาะสมเนื่องจากการระเหยของแอลกอฮอล์ได้ถูกเร่ง ด้วยการไหลของอากาศอย่างรวดเร็วในระหว่างกระบวนการเหล่านี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.2 การทดสอบการทำงานของ dehydrogenase ในสถานการณ์ที่แตกต่างกันเป็นกรด
แอลกอฮอล์ dehydrogenase (ADH) และก้น dehydrogenase (ALDH) ตั้งอยู่บนพื้นผิวด้านนอกของเยื่อหุ้มนิวเคลียสเป็น dehydrogenases หลักซึ่งทำให้เอทานอลออกซิเดชั่ มันได้รับรายงานว่ามีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่าง ADH / ความมั่นคง ALDH และการผลิตขั้นสุดท้ายของน้ำส้มสายชู: มีเสถียรภาพมากขึ้นของเอนไซม์ที่มีความเป็นกรดสูงมากขึ้นน้ำส้มสายชูหมัก (. Trcek et al, 2006) ดังนั้นความมั่นคงของเอนไซม์เหล่านี้ถูกตรวจพบในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดต่างๆและคอลัมน์ของข้อมูลที่ถูกแสดงในรูป 3. กิจกรรม ADH ลดลงจาก 7.85 U / mg 0.21 U / mg และกิจกรรม ALDH ลดลงจาก 7.55 U / mg 0.65 U / mg เป็นความเป็นกรดเพิ่มขึ้น ความเคลื่อนไหวของทั้งสองเอนไซม์ลดลงมีความเป็นกรดเพิ่มขึ้นและเห็นได้ชัดการใช้งานที่ 70 g / l ของกรดอะซิติก มันก็ยังเป็นที่สนใจที่ ALDH เป็นเพียงเล็กน้อยที่มีเสถียรภาพมากขึ้นกว่าดะห์เมื่อความเป็นกรดต่ำกว่า 60 กรัม / ลิตร ในแง่นี้ดะห์อาจเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ จำกัด สำหรับการปรับปรุงอัตราการหมักกรดน้ำส้มสายชู ดังนั้นรอบใหม่ของการดำเนินการแบบกึ่งต่อเนื่องก็เริ่มเมื่อความเป็นกรดในระยะกลางคือ 70 กรัม / ลิตรของกรดอะซิติก.

3.3 การหมักน้ำส้มสายชูมีความเป็นกรดเริ่มต้นที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนแปลงการหมักที่สอดคล้องกันการทดสอบ
ในรูป 4, การหมักแบบกึ่งต่อเนื่องได้ดำเนินการหลังจากการหมักเริ่มต้นขึ้นและทุกผลการทดลองสรุปได้ พฤติกรรมของเอทานอลกรดอะซิติกและชีวมวลเมื่อเทียบกับเวลาการดำเนินงาน I-III นำเสนอเปิดเผยแนวโน้มต่อเนื่องทั่วไป (รูป. 4B-D) ในขณะที่การดำเนินงาน IV-V ถูกล้มเหลวเนื่องจากความเป็นกรดสูงเริ่มต้นที่สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียอย่างรุนแรงคูณ แม้ว่าสองรอบของการดำเนินงานที่สี่คือการวิ่งขั้นตอนทั้งหมดก็หยุดการใช้ออกซิเจนเมื่อหมักประมาณ 38 ชั่วโมง (รูป. 4E) ในขณะที่รอบไม่ได้รับการพัฒนาในการดำเนินงาน V: หายใจแบคทีเรียไม่พบวันที่ 13 h (Fig. 4F) ผลที่ได้ยังชี้ให้เห็นว่าตัวละครของแบคทีเรียในการทดลองแบบกึ่งต่อเนื่องปิดที่ของการเพาะปลูกขวด มันเป็นไปได้ที่จะดำเนินการในระบอบการปกครองแบบกึ่งต่อเนื่อง, การผลิต 70 g / l ของกรดอะซิติกสุดท้ายที่มีความเป็นกรดเริ่มต้นไม่เกิน 50 กรัม / ลิตรในแต่ละรอบ.

การดำเนินงานสำหรับการผลิตน้ำส้มสายชูกึ่งต่อเนื่องนำเสนอเป็นลักษณะสำคัญที่ acetification เฉลี่ย อัตราซึ่งเป็นเด็ดขาดสำหรับกระบวนการผลิตทั้งหมด ตามที่ได้แสดงในตารางที่ 2, racid (ยืนยัน) (อัตราการ acetification เฉลี่ย) สำหรับการดำเนินงาน I และ II เป็น 1.85 ± 0.31 และ 1.82 ± 0.42 กรดกรัม / LH ตามลำดับในขณะที่ racid (ยืนยัน) สำหรับการดำเนินงานสามเป็น 1.65 ± 0.2 กรดกรัม / LH ซึ่งเป็น 11% ต่ำกว่าการดำเนินงานครั้งที่หนึ่งมีรายงานว่าความเป็นกรดสูงยับยั้งอัตราสูงสุดที่เฉพาะเจาะจงเจริญเติบโตของเซลล์ (μmax) ของ Acetobacter ระหว่างการหมักน้ำส้มสายชู μmaxการดำเนินงาน I และ II เป็น 0.12 และ 0.098 H-1 ตามลำดับและความคุ้มค่าของการดำเนินงานที่สามก็จะลดลง 0.034 H-1 ในคำทั่วไปกระบวนการออกซิเดชันบางส่วนเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ได้รับการควบคู่ไปกับการเจริญเติบโตของแบคทีเรียดังนั้นรอบในกิจการที่สามกับ racid ต่ำ (ยืนยัน) เนื่องจากความเป็นกรดเริ่มต้นที่ค่อนข้างสูงในระดับปานกลางซึ่งสามารถยับยั้งการμmaxของเชื้อแบคทีเรีย แต่ทั้งหมดของพวกเขาสูงกว่า racid (ยืนยัน) ของรูปแบบการดำเนินงานเดิม (1.48 ± 0.32 กรัมกรด / LH) แม้ว่ารอบแรกของการดำเนินงาน IV ได้ดำเนินการได้อย่างราบรื่นสำหรับ 11 ชั่วโมงกับ racid ที่เหมาะสม (ยืนยัน) (1.63 กรัม / LH) มวลชีวภาพของกระบวนการทั้งหมดไม่ได้เพิ่มขึ้นมาก ๆ มันอาจจะอธิบายได้ว่าเซลล์ไม่สามารถคูณ แต่พวกเขายังคงรอดชีวิตผ่านการเผาผลาญอาหารบำรุงรักษาที่มีเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ออกซิเดชันเมื่อความเป็นกรดเป็นครั้งแรกถึง 50 กรัม / ลิตรดังนั้นบางกรดอะซิติกถูกสะสมในระหว่างขั้นตอน ในขณะเดียวกันเซลล์อยู่รอดถูกลดการตายและ / หรือผลกระทบของแต่ละรอบดังนั้นเพียงสองรอบได้ดำเนินการในกิจการ IV ในแง่นี้การดำเนินงาน I และ II มีการดำเนินการที่เหมาะสมสำหรับการหมักน้ำส้มสายชูแอลกอฮอล์ บนมืออื่น ๆ , อัตราผลตอบแทนค่าสัมประสิทธิ์ stoichiometric เป็นอีกหนึ่งที่สำคัญสำหรับการหมักน้ำส้มสายชู ผลผลิตทฤษฎีปริมาณสารสัมพันธ์สำหรับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ออกซิเดชันชีวภาพในการหมักน้ำส้มสายชูเป็น 1: 1 (. De Ory, et al, 2004) อัตราส่วนผลตอบแทนที่ได้รับการคำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์ของเอทานอลหายไปในอาหารเหลวซึ่งถูกดัดแปลงเป็นกรดอะซิติก อัตราผลตอบแทนจากการดำเนินงานปริมาณสารสัมพันธ์ I, II, III เป็น 91.84 ± 1.05% 91.46 ± 0.37% และ 91.03 ± 0.67% ผลลัพธ์เหล่านี้มีความสมเหตุสมผลเพราะการระเหยของแอลกอฮอล์ได้รับการเร่งการไหลของอากาศอย่างรวดเร็วในระหว่างกระบวนการเหล่านี้