Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2018 - zeszyt 8

Zastosowanie rotatabilnego planu kompozycyjnego w optymalizacji składu podłoża hodowlanego do biosyntezy kwasu cytrynowego z glicerolu

Application of the central composite rotatable design in the optimization of medium constituents for the production of citric acid from anhydrous glycerol

10.15199/62.2018.8.8

nr katalogowy: 115508
10.15199/62.2018.8.8

Streszczenie

Wykorzystano centralny rotatabilny plan czynnikowy II stopnia do ustalenia optymalnego składu podłoża hodowlanego do biosyntezy kwasu cytrynowego z użyciem glicerolu bezwodnego jako źródła węgla oraz identyfikowano model matematyczny opisujący wpływ stężenia glicerolu (X1) oraz stężenia makroelementów NH4NO3 (X2), KH2PO4 (X3), MgSO4·7H2O (X4) w podłożu hodowlanym na biosyntezę kwasu cytrynowego. Określono wpływ zmiennych niezależnych na końcowe stężenie produktu (Y1) oraz na współczynnik efektywności biosyntezy kwasu cytrynowego (Y2). W celu wyznaczenia wartości optymalnych zmiennych wejściowych, ze względu na dwa wybrane kryteria końcowe, wykorzystano metodę funkcji użyteczności. Największą wartość użyteczności wynoszącą 0,90 uzyskano dla stężeń glicerolu 150,0 g/dm3, NH4NO3 2,0 g/dm3, KH2PO4 0,2 g/dm3 oraz MgSO4·7H2O 0,2 g/dm3. Dla tak wyznaczonego składu podłoża hodowlanego przeprowadzono eksperyment weryfikacyjny, w wyniku którego uzyskano wartości wybranych kryteriów optymalizacji Y1 = 59,01 g/dm3 i Y2 = 7,00%·g/(dm3·h).

Abstract

Anhyd. glycerol was bioconverted to citric acid by using Aspergillus niger PD-66 on NH4NO3, KH2PO4, and MgSO4– contg. substrates at 30°C and 200 rpm for 15 days. The results were evaluated statistically to det. the optimal final concns. of citric acid and biosynthesis efficiency coeff. from the resp. regression equations. A good agreement between the exptl. detd. and calcd. values was achieved.

Bibliografia

[1] M. Sauer, D. Mattanovich, H. Marx, Microbial production of food ingredients. Enzymes and nutraceuticals, Woodhead Publishing, Sawston, Cambride (UK), 2013.
[2] V.G. Shetty, Intern. J. Pharm. Pharm. Sci. 2015, 7, nr 5, 152.
[3] B. Igliński, R. Buczkowski, Przem. Chem. 2008, 88, nr 2, 148.
[4] R. Dobson,. V. Gray, K.J. Rumbold, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2012, 39, nr 2, 217.
[5] M. Papagianni, Biotechnol. Adv. 2007, 25, nr 3, 244.
[6] The Report of biodiesel market by feedstock type, (vegetable oils (soybean, rapeseed, palm)), animal fats (lard/white grease, poultry, tallow), brown grease/ trap grease). Application (fuel, power generation), and region - global forecast to 2021, Report code CH 4945, MarketsandMarkets Research Private Ltd., India, 2017.
[7] D. Samul, K. Leja, W. Grajek, Ann. Microbiol. 2014,
[8] A. André, P. Diamantopoulou, A. Philippoussis, D. Sarris, M. Komaitis, S. Papanikolaou, Ind. Crop. Prod. 2010, 1, nr 2, 407.
[9] R.W. Nicol, K. Marchand, W.D. Lubitz, Appl. Microbiol. Biotechnol. 2012, 93, nr 5, 1865.
[10] Pat. WO 2008107472 (2008). https://patentscope.wipo.int/search/en/ detail.jsf?docId=WO2008107472
[11] S.B. Imandi, V.V.R. Bandaru, S.R. Somalanka, S.R. Bandaru, H.R. Garapati, Bioresource Technol. 2008, 99, nr 10, 4445.
[12] N. Amenaghawon, J. Oronsaye, S. Ogbeide, Nigerian J. Technol. Res. 2014, 9, nr 2, 20.
[13] S. Barrington, J.W. Kim, Bioresource Technol. 2008, 99, nr 2, 368.
[14] S.O. Kareem, I. Akpan, O.O. Alebiowu, Malaysian J. Microbiol. 2010, 6, nr 2, 161.
[15] J.W. Kim, S. Barrington, J. Sheppard, B. Lee, Process Biochem. 2006, 41, nr 6, 1253.
[16] E. Osuch-Słomka, R. Ruta, Tribologia 2013, 6, 77.
[17] T. Shankar, T. Sivakumar, Universal J. Microbiol. Res. 2016, 4, nr 4, 79.
[18] D. Jańczewski, C. Różycki, L. Synoradzki, Projektowanie procesów technologicznych. Matematyczne metody planowania eksperymentów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2010.
[19] G. Harańczyk, StatSoft., www.statsoft.pl/spc.html, 2009, 61.
[20] J. Konkol, StatSoft. www.statsoft.pl/czytelnia.html, 2008.
[21] W. Leśniak, Badania nad fermentacją kwasu cytrynowego metodą wgłębną, Praca doktorska, WSE-WSR, Poznań-Wrocław, 1972

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2018-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2018-8

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma