Kinetic analysis of Saccharomyces cerevisiae cell immobilization onto ceramic supports

• Autorzy: Cibis E. , Zboromirska-Wnukiewicz B. , Garncarek Z. , Gasperowicz A. , Krzywonos M.

Warianty tytułu

PL

Kinetyka immobilizacji drożdży Saccharomyces cerevisiae na nośnikach ceramicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Saccharomyces cerevisiae yeast was immobilized on Al-70 ceramic supports with and without changing their surface zeta-potentials via silyla- tion. Preliminary ethanol fermentation was carried out with yeast cells immobilized on a silylated support. The immobilization technique involved recirculation of the yeast suspension through a column packed with ceramic support material. With a low (under 1.7 g/L) initial biomass concentration in the suspension, cell immobilization was a single-stage process where the amount of yeast cells fixed on the ceramic bed can be expressed as an exponential time function. With high (greater than 3.1 g/L) initial biomass content in the suspension, immobilization was a two-stage process. In each stage, the quantity of the yeast fixed on the carrier can also be regarded as an exponential time function. Specific immobilization rate was proposed as a main criterion for assessing the course of the cell immobilization process. The increase of the initial yeast concentration in the suspension brought about a decrease of the specific immobilization rate in the single-stage process and in the first phase of the two-stage process. Silylation (in order to achieve opposite zeta-potential for the support and the yeast cells) accounted for a noticeable increase of specific immobilization rate both in the single-stage process (by 144%) and in the first phase of the two-stage process (by 61%). Ethanol fermentation involving yeast cells immobilized on a silylated ceramic carrier had an efficiency which accounted for 83.5% of the theoretical efficiency.

PL

Celem prezentowanej pracy było zbadanie kinetyki immobilizacji drożdży S. cerevisiae na materiale ceramicznym A1-70 zarówno ze zmienionym poprzez silanowanie jak i nie zmienionym potencjałem zeta jego powierzchni oraz przeprowadzenie wstępnej fermentacji etanolowej z zastosowaniem drożdży unieruchomionych na nośniku silanowanym. Zastosowano technikę immobilizacji polegającą na recyrkulacji zawiesiny drożdży przez kolumnę wypełnioną nośnikiem. Stwierdzono, że przy małych (poniżej 1,7 g/L) zawartościach początkowych biomasy w recyrkulującej zawiesinie, unieruchamianie komórek jest procesem jednofazowym, w którym ilość drożdży zaadsorbowanych na złożu można przedstawić jako wykładniczą funkcję czasu (rys. 1-3). Przy dużych (powyżej 3,1 g/L) zawartościach początkowych biomasy w zawiesinie immobilizacja jest procesem dwufazowym (rys. 4 i 5). W każdej z tych faz ilość drożdży zaadsorbowanych na nośniku jest również wykładniczą funkcją czasu. Zaproponowano właściwą szybkość immobilizacji jako główne kryterium oceny przebiegu procesu unieruchamiania komórek. Stwierdzono, że wzrost początkowej zawartości drożdży w zawiesinie powoduje spadek tej szybkości w procesie jednofazowym (tab. 1) oraz w pierwszej fazie procesu dwufazowego (tab. 2). Natomiast silanowanie, mające na celu uzyskanie przeciwnych znaków potencjału zeta nośnika i drożdży, spowodowało wyraźny wzrost właściwej szybkości immobilizacji zarówno w procesie jednofazowym (o 144%) (tab. 1) jak i w pierwszej fazie procesu dwufazowego (o 61%) (tab. 2). Przeprowadzona fermentacja z zastosowaniem drożdży unieruchomionych na silanowanym nośniku ceramicznym charakteryzowała się wydajnością wynoszącą 83,5% wydajności teoretycznej.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Food and Nutrition Sciences
• Rocznik: 2002
• Tom: 11/52
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.51-56,fig.,ref.

Twórcy

autor

Cibis E.

• Department of Bioprocess Engineering, Wroclaw University of Economics, Komandorska 118/120, 53-345 Wroclaw, Poland

autor

Zboromirska-Wnukiewicz B.

autor

Garncarek Z.

autor

Gasperowicz A.

autor

Krzywonos M.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu