m i t Escherichia coli - Forschungszentrum Jülich

7.2 Fermentationsprozess mit integrierter Reaktivextraktion von L-Phenylalanin
Wert von 98 % [Maaß 2001]. Da die Reinheit von den Bestandteilen des für die Extraktion
eingesetzten Mediums abhängig war, wäre durch eine veränderte Mediumzusammensetzung
möglicherweise eine Akzeptorphase mit größerer Reinheit zu erhalten.
Die weitere Aufreinigung von L-Phenylalanin kann nach der Aufkonzentrierung in der
Schwefelsäure durch Präzipitation durch pH-Verschiebung erfolgen [Maaß 2001]. Im Feststoff
konnte mittels GC-MS keine Verunreinigung durch andere organische Bestandteile
festgestellt werden.
7.2.5 Vergleich der Fermentationen mit integrierter
Produktabtrennung
Bei den Fermentationen mit integrierter Produktabtrennung wurden, abhängig von der
Prozessdurchführung, deutliche Unterschiede im Prozessverlauf festgestellt, auf die in
diesem Abschnitt in einem direkten Vergleich eingegangen wird.
Die Biomasse-spezifischen Produktbildungsraten der Fermentationen mit langer Extraktionsphase
(1), mit zwei Extraktionsphasen (2) und mit kurzer Extraktionsphase (3)
sind in Abb. 7.18 dargestellt. Die Raten waren in den ersten Stunden der Fermentation
relativ vergleichbar und lagen zwischen 0,35 und 0,5 mmol/(g·h). Ab t = 30 h waren
deutliche Unterschiede zu erkennen. Bei der Fermentation mit langer Extraktionsphase
sank die Produktbildungsrate schnell ab und lag bereits nach ungefähr 40 Stunden bei
Null. Im Vergleich dazu sank die Produktbildungsrate bei der Fermentation mit zwei
Extraktionsphasen langsamer. Sobald sich die Produktbildungsraten Null näherten, war
Acetatbildung festzustellen. Diese war bei der Fermentation mit langer Extraktionsphase
und der mit Extraktion über zwei Abschnitte vergleichbar. Dagegen wurde in der
Fermentation mit kurzer Extraktion, bei der die Produktbildungsrate bis zum Ende hoch
war, kaum Acetat produziert. Dazu muss erwähnt werden, dass die Acetatmessung bei
niedriger Acetatkonzentration wie in der Phase bis t = 38 h sehr fehlerbehaftet war, da
eine unbekannte Substanz den Acetatpeak überlagerte.
� [mmol/(g*h)]
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
lange Ext-Phase
zwei Ext-Phasen
kurze Ext-Phase
0.0
0 10 20 30 40 50
Zeit [h]
Acetat [mmol/l]
240
200
160
120
80
40
lange Ext-Phase
zwei Ext-Phasen
kurze Ext-Phase
0
0 10 20 30 40 50
Zeit [h]
Abb. 7.18: Verlauf der Biomasse-spezifischen Produktbildungsraten und der Acetatkonzentrationen
in Fermentationen mit unterschiedlichen Ansätzen zur integrierten Extraktion
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