Одноклеточная биология

Абстрактный

Массоперенос глюкозы при спиртовом брожении с использованием перемешиваемых слоев иммобилизованных клеток S. Cerevisiae

Анка-Ирина Галактион, Мариус Тернеа и Дэн Каскавал

Проведен анализ внешнего и внутреннего массопереноса субстрата для спиртового брожения с использованием биореактора с подвижными слоями иммобилизованных дрожжевых клеток. Эксперименты проводились в условиях ограничения ингибирования глюкозой для различных размеров и концентраций частиц биокатализаторов. С помощью баланса массы субстрата для отдельной частицы биокатализаторов, с учетом кинетической модели, адаптированной для ингибирующего действия глюкозы, разработана конкретная математическая модель для описания профилей концентрации субстрата во внешних и внутренних областях биокатализаторов и, косвенно, для оценки его массовых потоков в пограничном слое жидкости, окружающем частицу, и внутри частицы. На значения массовых потоков существенное влияние оказывают как скорость внутренней диффузии субстрата, так и скорость биохимической реакции потребления субстрата. Эти кумулятивные влияния привели к появлению «биологически неактивной области» вблизи центра частицы, величина которой варьируется от 0,34 до 1,22% от общего объема частиц. Использование перемешивания значительно уменьшило протяженность этой области по сравнению с той, которая была зарегистрирована для аналогичной конверсии субстрата в биореакторе с неподвижным слоем.