单细胞生物学

抽象的

使用固定化酿酒酵母细胞搅拌床进行酒精发酵过程中葡萄糖的物质传递

Anca-Irina Galaction、Marius Turnea 和 Dan Cascaval

使用带有固定化酵母细胞移动床的生物反应器，分析了酒精发酵中底物的外部和内部质量转移。实验是在葡萄糖抑制限制下针对不同大小和浓度的生物催化剂颗粒进行的。通过单个生物催化剂颗粒的底物质量平衡，考虑到适合葡萄糖抑制作用的动力学模型，开发了一个特定的数学模型来描述生物催化剂外部和内部区域的底物浓度分布，并隐式地估计其在颗粒周围和颗粒内部的液体边界层中的质量流量。质量流量的值受到底物内部扩散速度和底物消耗的生化反应速率的显著影响。这些累积影响导致在颗粒中心附近出现“生物非活性区”，其大小从颗粒总体积的 0.34% 到 1.22% 不等。与固定床生物反应器中记录的类似底物转化相比，使用混合显著减少了该区域的范围