m i t Escherichia coli - Forschungszentrum Jülich

7.2 Fermentationsprozess mit integrierter Reaktivextraktion von L-Phenylalanin
52,5%
Int. Extraktion, 50 h Referenz, 50 h
15,8%
11,8%
2,0% 1,7%
27,9%
53,7%
9,4%
1,6%
BTM L-Phenylalanin Shikimat 3-DHS Acetat Kohlendioxid Rest
Abb. 7.22: Vergleich der Kohlenstoffanteile bei einer Fermentation ohne und einer Fermentation
mit integrierter Extraktion (kurze Extraktionsphase (3))
Referenzfermentation nur 23 % in L-Phenylalanin umgesetzt wurden, aber 9,4 % in
Acetat, waren es bei integrierter Extraktion 27,9 % L-Phenylalanin und nur 1,9 % Acetat.
Die Acetatbildung wurde demzufolge durch die integrierte Extraktion im Vergleich zur
Referenzfermentation ohne Abtrennung deutlich verringert.
In Abb. 7.23 sind die differentielle Selektivität und die integrale Raum-Zeit-Ausbeute
der Referenzfermentation und der Fermentation mit integrierter Abtrennung über zwei
Phasen (2) dargestellt. Bei dem Vergleich dieser Fermentationen wird der Einfluss durch
die Zuschaltung der Extraktion deutlich. Während die differentielle Selektivität bei der
Referenzfermentation auf einen Maximalwert von 20,8 mol/mol % nach 21,5 Stunden
anstieg und danach abfiel, nahmen die Werte bei Integration der Abtrennung während
der Extraktionsphase bis auf 24,4 mol/mol % zu, sanken in der Phase ohne Extraktion
in der Zeit von t = 24 − 30 h ab und stiegen während der zweiten Extraktionsphase von
t = 30 − 40 h erneut an. Nach der Extraktion sank die Selektivität auch hier ab. Die
Diff. Y L-Phe/Gluc [mol/mol %]
30
25
20
15
10
5
Int. Extraktion
Referenz
0
0 10 20 30
Zeit [h]
40 50
RZA [mmol/(l*h)]
9.0
7.5
6.0
4.5
3.0
1.5
Int. Extraktion
Referenz
23%
0.0
0 10 20 30
Zeit [h]
40 50
Abb. 7.23: Verlauf der differentiellen Selektivität und der intgralen Raum-Zeit-Ausbeute
in einer Fermentation ohne und einer Fermentation mit integrierter Extraktion (zwei
Extraktionsphasen (2), die Extraktionsphasen sind markiert)
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