JuSER - Forschungszentrum Jülich

Material und MethodenProduktbildung während der Wachstumsrate wurde die Zufuhr der Aminosäuren mittels einerempirischen Gleichung (Gl. 4-3, S. 55) geregelt.Zu Beginn der Fermentation wurde eine Rührerdrehzahl von 400 rpm, ein Anfangsüberdruckvon 0,2 bar und eine Begasungsrate von 8,5 l/min eingestellt. Der Sauerstoffpartialdruckwurde während der Fermentation durch Einstellung der Drehzahl (max. 1000 rpm), derBegasungsrate (max. 70 l/min) und des Überdruckes (max. 1 bar) über einem Wert von 30 %gehalten. Minimal wurden 125,7 mbar Sauerstoffpartialdruck bei einem Überdruck von 1,0bar erreicht. Die Fermentation wurde durch die Inokulation von zwei Liter Vorkultur gestartet.Die optische Dichte der Vorkultur betrug zwischen zwei und drei.4.3.3 Fermentationsprozess im Zulaufverfahren im 300 Liter MaßstabFür die Experimente zur Produktion von 2,3-trans-CHA, 2,3- und 3,4-trans-CHD wurdenFermentationen im Zulaufverfahren im 300 Liter Bioreaktor der Firma Chemap durchgeführt(Abb. 4.6 und 4.7).Die Vorgehensweise bei der Vorbereitung und der Fermentation entsprach den Vorgabenaus dem Kapitel 4.3.1. Abweichend wurden folgende Änderungen vorgenommen: Vor der Sterilisation wurden 135 bzw. 150 Liter des Hauptkulturmediums (Kap.11.1.4) in den Bioreaktor gepumpt. Das Zulaufverfahren beinhaltete die Zugabe von Glukose- (Stammlösung beiProduktion von 2,3-trans-CHA: 600 g/l, 3,4- und 2,3-trans-CHD: 700 g/l) undAminosäurelösung. Zu Beginn der Fermentation wurden eine Rührerdrehzahl von 400 rpm, einAnfangsüberdruck von 0,2 bar und eine Begasungsrate von 75 l/min eingestellt. Der Sauerstoffpartialdruck wurde während der Fermentation durch Einstellung einermaximalen Drehzahl von 1000 rpm, einer maximalen Begasungsrate von 200 l/minund des maximalen Überdruckes von 1,0 bar über einem Wert von 30 % gehalten.Der minimale Wert des Sauerstoffpartialdrucks betrug 125,7 mbar bei einemÜberdruck von 1,0 bar. Die Fermentation wurde durch die Inokulation von 15 Liter Vorkultur (OD 6) auseinem 30 Liter Vorkultur Chemap-Bioreaktor gestartet. Die Zufuhr der Aminosäuren wurde nach einem im 7,5 Liter Maßstab gewonnenenFeedprofil gesteuert. Der Start der L-Tyrosin/L-Phenylalanin-Zufuhr erfolgte bei eineroptischen Dichte zwischen 10 und 12. Bei Erreichen der gewünschten Glukosekonzentration wurde die gesteuerte Zufuhrdes Substrates gestartet. Es wurde keine on-line Glukosemessung eingesetzt. Die IPTG-Induktion erfolgte nach Erreichen einer optischen Dichte zwischen 6 und 8.47