View - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

3.4. Kontinuierlicher Biotransformationsprozess
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100
Ausbeuten, berechnet für 50 mM Glucose
80
Ausbeute / %
60
40
20
0
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
* Biomassekonzentration / min * g * L -1
100
Ausbeuten, ermittelt für 50 mM Glucose
80
Ausbeute / %
60
40
20
0
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
* Biomassekonzentration / min*g*L -1
Abbildung 3.40: Abhängigkeit der Ausbeute von dem Produkt aus Biomassekonzentration und
Verweilzeit bei einer Glucosekonzentration von 50 mM. Oben: Durch Simulation berechnete
Werte. Unten: Im Experiment ermittelte Werte.
Die Simulationswerte (oben) zeigen, dass die Ausbeute zunächst stark ansteigt, wenn
Biomasse und/oder Verweilzeit erhöht werden. Anschließend wird die Kurve flacher:
Um bedeutende Ausbeutesteigerungen zu erreichen, müssen Verweilzeit und/oder
Biomassekonzentration massiv erhöht werden. Die Produktinhibierung durch 2,5-DKG
dürfte dazu beitragen, dass eine Ausbeute von 100% so gut wie nicht realisierbar ist.
Um ein Ausbeute von 83% zu erreichen, sind beispielsweise Biomassekonzentrationen
von 30 g/L und Verweilzeiten von 120 min sinnvoll.
Auch bei den ermittelten Ausbeuten (Abbildung 3.40, unten) steigt im Durchschnitt die
Ausbeute, wenn Biomassekonzentration und/oder Verweilzeit erhöht werden. Jedoch
wird der flache Abschnitt der Kurve hier sehr viel früher erreicht (real bei etwa
2500 min*g*L -1 , theoretisch erst bei etwa 5000 min*g*L -1 ). Ausbeuten von größer als
80% konnten unter keinen Umständen beobachtet werden. Nach Modellsimulationen
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