Оптимізація біосинтезу лимонної кислоти за допомогою монотетичного аналізу чинників

2018;
: pp. 511-518
1
Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology
2
Department of Chemical Engineering, BV Raju Institute of Technology
3
Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology

Проведено оцінювання чинників процесу біосинтезу лимонної кислоти, та проаналізовано їх вплив на результат процесу. Встановлено, що такі чинники, як початкова концентрація сахарози, концентрація метанолу, концентрація інокуляту, рН вихідного середовища, вірогідність спору, швидкість обертання мішалки, період інкубації, температура бродіння, розмір частинок, швидкість потоку кисню та вологість мають значний вплив на процес. З використанням експериментального дизайну Плакетта-Бурмана з одинадцяти чинників визначено ті, які мають найбільший вплив на процес: початкова концентрація сахарози, рН вихідного середовища, швидкість обертання мішалки, інкубаційний період, температура бродіння та витрата кисню. За допомогою монотетичного аналізу експериментально підтверджений та критично оцінений вплив чинників на вихід лимонної кислоти.

[1] Wehmer C.: Bulln. Soc. Chem. Fr., 1983, 9, 728.
[2] Kursat O., Gokhan D., Ahmet Y.: J. Food Eng., 2005, 70, 518. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2004.10.006
[3] Crolla A., Kennedy K.: J. Biotechnol., 2004, 110, 73. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2004.01.007
[4] Kamzolova S, Shishkanova N., Murgunov I., Finoginova T.: FEMS Yeast Res., 2003, 3, 217. https://doi.org/10.1016/S1567-1356(02)00188-5
[5] Hossain M., Brooks J., Maddox I.: Appl. Microbiol. Biotechnol., 1984, 19, 393. https://doi.org/10.1007/BF00454376
[6] Xu D., Madrid C., Rohr M., Kubicek C.: Appl. Microb. Biotechnol., 1989, 30, 553. https://doi.org/10.1007/BF00255358
[7] Roukas T., Kotzekidou P.: Enzyme Microb. Technol., 1997, 21, 273. https://doi.org/10.1016/S0141-0229(97)00041-0
[8] Vandenberghe L., Rodrigues C., de Carvalho J. et al.: Production and Application of Citric Acid [in:] Current Developments in Biotechnology and Bioengineering: Production, Isolation and Purification of Industrial Products. Elsevier 2016, 557-575. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63662-1.00025-7
[9] Angumeenal A., Venkappayya D.: LWT – Food Sci Technol. 2013, 50, 367. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2012.05.016
[10] Betiku E., Adesina O.: Biomass Bioenerg., 2013, 55, 350. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2013.02.034
[11] Angumeenal AR, Venkappayya D. LWT Food Sci. Technol. 2005, 38, 89. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2004.04.014
[12] Mostafa Y., Alamri S.: Saudi J. Biol. Sci., 2012, 19, 241. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2012.01.004
[13] Ooijkaas L., Wilkinson E., Tramper J., Buitelaar R.: Biotechnol. Bioeng., 1999, 64, 92. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19990705)64:1<92::AID-BIT10>3.0.CO;2-8
[14] Wen Z., Chen F.: Biotechnol. Bioeng., 2001, 75, 159. https://doi.org/10.1002/bit.1175
[15] Li C., Bai J., Li W., Cai Z.: Ouyang F. Biotechnol. Prog., 2001, 17, 366. https://doi.org/10.1021/bp000167w
[16] Duta F., de Franca F., Lopez L.-M: Electron. J. Biotechnol., 2006, 9, 391. https://doi.org/10.2225/vol9-issue4-fulltext-7
[17] Plackett R., Burman J.: Biometrika, 1946, 33, 305. https://doi.org/10.1093/biomet/33.4.305
[18] Montgomery D.: Design and Analysis of Experiments, 6th edn. John Wiley & Sons 2005, Ch. 11.
[19] Marrier J., Boulet M.: J. Dairy Sci., 1958, 41, 1683. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(58)91152-4
[20] Miller G.: Anal. Chem., 1959, 31, 426. https://doi.org/10.1021/ac60147a030
[21] Mattey M., Allan A.: Biochem. Soc. Trans., 1990, 18, 1020. https://doi.org/10.1042/bst0181020
[22] Pazouki M., Felse P., Sinha J., Panda T.: Bioproc. Eng., 2000, 22, 353. https://doi.org/10.1007/PL00009115
[23] Pessoa D., Diasde C., Angela C.: Revista de Microbiologia, 1982, 13, 225.
[24] Shadafza D., Ogawa T., Fazeli A.: Hakko Kogaku Zasshi, 1976, 54, 65.
[25] Dawson M., Maddox I., Brooks J.: Enzym. Microb. Technol., 1986, 9, 37. https://doi.org/10.1016/0141-0229(86)90008-6
[26] Sanjay K., Sharma P.: J. Microb., 1994, 23, 211.
[27] Arzumanov T., Shishkanova N., Finogenova T.: Appl. Microbiol. Biotechnol., 2000, 53, 525. https://doi.org/10.1007/s002530051651