This experiment introduces the stud

This experiment introduces the students to an immobilized cell fermentor. Yeast cells will be entrapped in calcium alginate gels by using the similar techniques as in enzyme immobilization. Other cell entrapment media that have been previously attempted include polyacrylamide, gelatin, chitosan, and k-carrageenan gels.
Due to the constraint in the available equipment to carry out the immobilization procedure aseptically, the experiment will be conducted without autoclaving. The immobilized cell reactor will be employed to convert glucose into ethanol anaerobically. The reasons for choosing this system of microorganism and product are many folds. First, the anaerobic condition will eliminate the need for aeration, which causes many technical problems. Secondly, the lack of oxygen will prevent the uncontrolled growth of aerobic contaminants in an unsterilized fermentor. The presence of high levels of ethanol should also discourage most microorganisms from taking over the fermentor. To reduce further the chance of contamination by bacteria, the pH of the fermentor will be kept low; a value of 4.0 should drastically slow down the growth of most bacteria but only slightly affect the yeast's ethanol producing capacity.

The production of ethanol in an immobilized bioreactor is a relatively well studied process. As high as 95% of the theoretical yield of alcohol based on glucose (8.5 % ethanol from 14% glucose) has been reported. A high space velocity, defined as the volume of nutrient feed per hour per gel volume, of 0.4-0.5 hr-1 is commonly used to maximize the ethanol productivity. An ethanol productivity of 20 g/l-hr can be achieved.

Both the steady state response and the transient approach to the steady state will be studied in this experiment .

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การทดลองนี้แนะนำนักเรียนไป fermentor ที่เซลล์เอนไซม์ เซลล์ยีสต์จะเก็บกักในแคลเซียมเจแอลจิเนต โดยใช้เทคนิคคล้ายในเอนไซม์ตรึงโป สื่ออื่น ๆ entrapment เซลล์ที่ได้รับก่อนหน้านี้พยายามรวม polyacrylamide ตุ๋น ไคโตซาน และ k-carrageenan เจเนื่องจากข้อจำกัดในอุปกรณ์ที่มีการดำเนินกระบวนการตรึงโป aseptically จะดำเนินการทดลอง โดย autoclaving ปล่อยเซลล์เอนไซม์จะทำงานแปลงกลูโคสเป็นเอทานอล anaerobically เหตุผลในการเลือกระบบนี้ของจุลินทรีย์และผลิตภัณฑ์มีหลายเท่า ครั้งแรก เงื่อนไขไม่ใช้ออกซิเจนจะกำจัดต้อง aeration ซึ่งทำให้เกิดปัญหาทางเทคนิคมากมาย ประการที่สอง การขาดออกซิเจนจะทำให้การเติบโตทางของสารปนเปื้อนแอโรบิกใน fermentor ที่ unsterilized ของระดับสูงของเอทานอลควรยังกีดกันจุลินทรีย์ส่วนใหญ่จากทาง fermentor ที่ เพื่อลดความเสี่ยงในการปนเปื้อนด้วยแบคทีเรียเพิ่มเติม pH ของ fermentor ที่ยิ่งต่ำ ค่าของ 4.0 ควรชะลอการเติบโตของแบคทีเรียมากที่สุดอย่างรวดเร็ว แต่เพียงเล็กน้อยมีผลต่อความจุ producing เอทานอลของยีสต์The production of ethanol in an immobilized bioreactor is a relatively well studied process. As high as 95% of the theoretical yield of alcohol based on glucose (8.5 % ethanol from 14% glucose) has been reported. A high space velocity, defined as the volume of nutrient feed per hour per gel volume, of 0.4-0.5 hr-1 is commonly used to maximize the ethanol productivity. An ethanol productivity of 20 g/l-hr can be achieved.Both the steady state response and the transient approach to the steady state will be studied in this experiment .

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การทดลองนี้จะแนะนำให้นักเรียนที่จะเซลล์ตรึงถังหมัก เซลล์ยีสต์จะถูกเก็บกักในเจลแคลเซียมอัลจิเนตโดยใช้เทคนิคที่คล้ายกันในขณะที่การตรึงเอนไซม์ สื่อดักเซลล์อื่น ๆ ที่ได้รับการพยายามก่อนหน้านี้รวมถึง polyacrylamide, เจลาตินไคโตซานและเจล k-คาราจีแนน.
เนื่องจากข้อ จำกัด ในอุปกรณ์พร้อมที่จะดำเนินการตามขั้นตอนการตรึงปลอดเชื้อ, การทดสอบจะต้องดำเนินการโดยไม่ต้องนึ่งฆ่าเชื้อ เครื่องปฏิกรณ์ตรึงเซลล์จะถูกใช้ในการเปลี่ยนน้ำตาลกลูโคสเข้าเอทานอลแบบไม่ใช้อากาศ เหตุผลในการเลือกระบบการทำงานของจุลินทรีย์และผลิตภัณฑ์นี้หลายเท่า ครั้งแรกที่สภาวะไร้อากาศจะขจัดความจำเป็นในการเติมอากาศที่ทำให้เกิดปัญหาทางเทคนิคต่างๆ ประการที่สองการขาดออกซิเจนจะป้องกันการเจริญเติบโตที่ไม่สามารถควบคุมการปนเปื้อนของแอโรบิกในถังหมัก unsterilized การปรากฏตัวของระดับสูงของเอทานอลนอกจากนี้ยังควรกีดกันจุลินทรีย์มากที่สุดจากการยึดถังหมัก ต่อไปเพื่อลดโอกาสของการปนเปื้อนจากเชื้อแบคทีเรีย, พีเอชของถังหมักจะถูกเก็บไว้ต่ำ; มูลค่า 4.0 อย่างมากควรชะลอการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียมากที่สุด แต่ส่งผลกระทบต่อกำลังการผลิตเพียงเล็กน้อยการผลิตเอทานอลของยีสต์ที่. การผลิตเอทานอลในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพตรึงเป็นกระบวนการศึกษาค่อนข้างดี สูงถึง 95% ของผลผลิตทางทฤษฎีของการดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์บนพื้นฐานของกลูโคส (เอทานอล 8.5% จากกลูโคส 14%) ได้รับรายงาน ความเร็วสูงพื้นที่กำหนดปริมาณของอาหารสารอาหารต่อชั่วโมงต่อปริมาณเจลของ 0.4-0.5 ชั่วโมง-1 เป็นที่นิยมใช้เพื่อเพิ่มผลผลิตเอทานอล เอทานอลผลผลิต 20 g / l ชั่วโมงสามารถทำได้. ทั้งการตอบสนองต่อความมั่นคงของรัฐและวิธีการชั่วคราวกับความมั่นคงของรัฐจะได้รับการศึกษาในการทดลองนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การทดลองนี้แนะนำนักเรียนให้เซลล์ตรึงถัง . เซลล์ยีสต์จะถูกกักในแคลเซียมอัลจิเนตเจลโดยใช้เทคนิคที่คล้ายกันในการตรึงเอนไซม์ . สื่ออื่น ๆ การกักเก็บเซลล์ที่ได้รับก่อนหน้านี้พยายามรวม polyacrylamide , เจลาติน , ไคโตซาน , น้ําตาล
และเจลเนื่องจากมีข้อจำกัดในอุปกรณ์พร้อมที่จะดำเนินการขั้นตอนการตรึง aseptically การทดลองจะดำเนินการโดยอัตราส่วนโฟกัส . ตรึงเซลล์ปฏิกรณ์จะถูกใช้เพื่อเปลี่ยนกลูโคสเป็นเอทานอลพ . เหตุผลการเลือกระบบนี้ของจุลินทรีย์และผลิตภัณฑ์ที่เป็นหลายเท่า ครั้งแรกสภาพไร้อากาศจะลดความต้องการสำหรับการให้อากาศซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาทางด้านเทคนิคมากมาย ประการที่สอง การขาดออกซิเจนจะป้องกันการเจริญเติบโตไม่มีการควบคุมสารปนเปื้อนแอโรบิกในถังโดยไม่ได้ฆ่าเชื้อ . การปรากฏตัวของระดับสูงของเอทานอลควรกีดกันจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ถ่ายผ่านถัง . เพื่อลดโอกาสการปนเปื้อนของแบคทีเรียpH ของถังจะถูกเก็บไว้ต่ำ ; ค่าของ 4.0 จะฮวบชะลอการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียมากที่สุดแต่เพียงเล็กน้อยต่อเอทานอลของยีสต์ผลิตความจุ

การผลิตเอทานอลในถังปฏิกรณ์ตรึงค่อนข้างดี ศึกษากระบวนการ สูง 95% ของผลผลิตตามทฤษฎีของแอลกอฮอล์ ( เอทานอล 8.5% จากกลูโคสกลูโคส 14% ) ได้รับรายงานว่าความเร็วพื้นที่สูง กำหนดปริมาณของอาหารสารอาหารต่อชั่วโมงปริมาณเจล ของ 0.4-0.5 hr-1 เป็นที่นิยมใช้เพื่อเพิ่มผลผลิตเอทานอล . การเพิ่มผลผลิตเอทานอล 20 กรัมต่อลิตร - ชั่วโมงคิดสามารถบรรลุ .

ทั้ง steady state การตอบสนองและวิธีการชั่วคราวเพื่อความมั่นคงของรัฐจะถูกศึกษาในการทดลองนี้