Wiley жаңартылатын энергия
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| 8.12.1 Мерзімді үдерістер
Мерзімді үдерістерде ферменттеуге қажетті барлық қоректік заттар ортада өсірілгенге дейін болады. Пайдаланудың қарапайымдылығы, бақылау және мониторинг жүйесінің төмен құны, толық зарарсыздандыруға, білікті емес жұмыс күшін пайдалануға қойылатын талаптардың төмендігі, қаржылық шығындар тәуекелінің төмендігі және шикізатты жеңіл басқаруға байланысты бұрын топтық технологияның артықшылығы болды. Дегенмен, үдерістің жалпы өнімділігі ұзақ уақыт және бастапқы кідіріс фазасына байланысты өте төмен [9]. Дәстүрлі мерзімді үдерістерді жақсарту мақсатында жасушалардың рециклингі және бірнеше биореакторларды қолдану пайдаланылды. Алынған жасушаларды қайта пайдалану үдерістің өнімділігін арттыруы мүмкін. Сараланған интервалдар режимінде жұмыс істейтін бірнеше биореакторларды қолдану айыру жүйесіне үздіксіз беруді қамтамасыз етуі мүмкін. Этанолдың өнеркәсіптік өндірісі үшін қолданылатын мерзімді өсірудің нәтижелі тәсілдерінің бірі Мелле-Буано ферменттеуі болып табылады. Бұл үдеріс ферменттеу уақытын қысқартуға және ашытқыларды қайта өңдеу және саралау аралықтарының режимінде жұмыс істейтін бірнеше биореакторларды қолдану жолымен шығуды арттыруға мүмкіндік береді. Осы әдіс кезінде алдыңғы ферменттеуден ашытқы жасушалары ортадан центрифугалау арқылы бөлінеді және 80% - ға дейін өңделеді [9, 77]. 148 Жасушалар центрифугалаудың орнына гидроциклондардың көмегімен қосымша сүзгіш заттардан ашытқыны бөле отырып, сүзілуі мүмкін [78]. Лигноцеллюлозды материалдардың жақсы бейтараптандырылған немесе толығымен тежемей қышқыл гидролизаторларында экспоненциалды негізде биореактор инокуляциясынан кейін өсуі мүмкін. Егер гидролизат аздап баяулау болса, онда тежегіштердің бір бөлігі өзгеретін кідірістің салыстырмалы ұзын фазасы болады. Егер гидролизат қатты тежесе, онда тежегіштердің конверсиясы да, жасушалардың өсуі де, ферменттеу де болмайды. Сәйкесінше, аздап баяулататын гидролизат мерзімді ферменттеу кезінде бейтараптануы мүмкін. Алайда, тежегіштердің өте жоғары шоғырлануы зат алмасуының толық әсерсіздендіруін тудырады [21]. Табиғи жағдайларда уытсыздандыруды жақсарту мақсатында мерзімді ферменттеу кезінде және этанолдың жоғары шығуы мен өнімділігін алу үшін гидролизатты ферменттеудің бірнеше алгоритмдерін қарастыруға болады. Бастапқы жасушалардың жоғары тығыздығына ие бола отырып, жасушалардың ортаға бейімделуі немесе микроағзалардың генетикалық түрленуі және тежегіштердің әсерін төмендету үшін реакторда оңтайлы жағдайларды таңдау жолымен микроағзалардың тежегіштерге төзімділігін арттыру осы стратегиялардың санына кіреді. Жасушалық салмағы төмен инокуляттарды пайдаланған кезде лигноцеллюлозалық гидролизаттардағы этанолдың төмен өнімділігі жасушалық өсу салдарынан төмен болады. Әдетте жасушалардың жоғары шоғырлануы, мысалы, 10 г / л құрғақ жасушалар, этанолдың жоғары шығуы мен өнімділігін анықтау үшін әртүрлі зерттеулерде қолданылады. Бұдан басқа, бастапқы жасушалардың жоғары тығыздығы табиғи жағдайларда микроағзалармен уытсыздандыру үдерісіне ықпал етеді; осының салдарынан уытсыздандыру бөліміне деген қажеттілік азаяды. Табиғи жағдайларда тежегіштерді уытсыздандыру әлсіз қышқылдардың қатысуымен бытыраңқылық салдарынан немесе фурфуролдың қатысуымен глицерин өндірудің төмендеуінен этанол шығуының және өнімділіктің артуына әкелуі мүмкін [23]. Жасушалардың гидролизатқа бейімделуі немесе микроағзалардың генетикалық түрленуі этанолдың шығуы мен өнімділігін едәуір жақсарта алады. Реактордағы жағдайларды оңтайландыру тежегіштердің әсерін төмендету үшін пайдалануға болады. Жасушалардың өсуі әртүрлі параметрлердің арасында рН – ке байланысты боп шықты [21, 23]. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|