改造されたVMFBバイオリアクターを用いた甘いジャガイモベースのエタノール生産のための高性能共動化微生物培養
Yu-Kuo Liu1, Hung-Liang Chang1
1Department of Chemical and Materials Engineering, Chang Gung University, Kwei-Shan, Taoyuan County, Taiwan.
Journal of bioscience and bioengineering
|February 19, 2026
まとめ
この研究では,垂直質量流バイオリアクター (VMFB) で共動化された微生物を使用して,甘いジャガイモの粉からエタノール生産を最適化しました. フェードバッチ発酵により,高いエタノール収量を達成し,工業的な可能性を示した.
科学分野:
- バイオテクノロジー バイオテクノロジー
- バイオケミカルエンジニアリング
- 再生可能エネルギーの再生可能エネルギー
背景:
- スイートポテトの粉は,バイオエタノール生産に適した基板です.
- 効率的な微生物コンソーシアムとバイオリアクターの設計は,安定した,高収量エタノール発酵に不可欠です.
- 垂直質量流バイオリアクター (VMFB) は,継続的なバイオプロセスの可能性を秘めています.
研究 の 目的:
- 甘いジャガイモの粉から安定した長期的なエタノール生産のための最適な栽培戦略を決定する.
- VMFBでAspergillus awamori,Rhizopus japonicus,およびZymomonas mobilisの共同不動化を調査する.
- 異なる発酵方式と基板濃度下でエタノール生産効率を評価する.
主な方法:
- VMFBで3種の微生物 (アスペルギルス・アワモリ,ライゾプス・ジャポニクス,ジモモナス・モビリス) の共動不動化.
- 初期基板濃度と繰り返しバッチ発酵プロセスの最適化.
- 工業適用性を評価するために,乾燥した生甘いジャガイモの粉を用いたフェードバッチ発酵.
主要な成果:
- 12% (w/v) の飼料濃度で達成された最大エタノール濃度 45.11 g/L. 変換効率は 66.26%.
- 繰り返されたバッチプロセスは,5サイクル (348時間) にわたって最大241.54g/Lのエタノールを生産しました.
- 乾燥した生粉を用いたフェードバッチ発酵により,144時間で0.32%のエタノール収量と55.96%の粉変換が得られました.
結論:
- 共同不動化微生物を用いたVMFBでのフェードバッチ発酵は,甘いジャガイモの粉から高収量エタノール生産のための効果的な戦略です.
- このプロセスは,特に乾燥した生粉を用いて,安定性と工業的な拡大の可能性を示した.
- 栽培条件の最適化により,変換率とエタノール総生産量が向上する.
