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3.4. Kontinuierlicher Biotransformationsprozess
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3.4.2.3 Einfluss des pH-Wertes auf die Ausbeute
In einem KP i -Puffersystem sind die Zellen im kontinuierlichen Prozess über viele Tage
stabil, auch ohne pH-Regulierung. Einen solchen Reaktorverlauf zeigt Abbildung 3.32.
Eingezeichnet ist auch die theoretische Ausbeute, die man anhand der kinetischen
Konstanten in einem Na-Acetat-Puffer erwarten würde.
Konzentration / mM
2,5-DKG 2-KG Gluconat Glucose
Ausbeute, gemessen
Ausbeute, berechnet für Na-Acetat, pH5
70
100
65
90
60
55
80
50
70
45
40
60
35
50
30
40
25
20
30
15
20
10
5
10
0
0
0 5 10 15 20 25
/ -
Abbildung 3.32: Kontinuierliche Produktion von 2,5-DKG durch G. oxydans NCIMB 8084.
Bedingungen: V = 50 mL, 25°C, 50 mmol/L KP i -Puffer, keine pH-Gegentitration, 50 mM Glucose,
= 2h, 20 g BFG / L G. oxydans NCIMB 8084, Umwälzung 6,7 L/h.
Die Ausbeute in KP i -Puffer ist relativ gering, sie beträgt nur etwa 50%. Anhand der
kinetischen Konstanten würde man in Na-Acetat-Puffer eine Ausbeute von etwa 77%
erwarten. Das ist auch die Ausbeute, die sich in einem kontinuierlichen Prozess in Na-
Acetat-Puffer einstellt – bevor die Zellen inaktiv werden (vgl. Abbildung 3.30).
Wie bereits erwähnt, fällt der pH-Wert des KP i -Puffers im kontinuierlichen Prozess auf
3,4. Bei diesem pH-Wert ist die Aktivität der Zellen jedoch relativ gering (vgl. 3.3.3.2).
Um die Ausbeute zu steigern, wurde der pH-Wert daher durch Titration mit KOH auf
den konstanten Wert von 5 eingestellt. In diesem Fall ist auch in KP i -Puffer eine
Ausbeute von etwa 80% zu erreichen (Abbildung 3.33).
Ausbeute / %
62