研究課題
試験研究(B)
本研究では、乳酸発酵トータルシステムを考え、バイオリアクターと分離プロセスの統合化を図ったシステムの効率化を中心に、関連の課題について検討した。1)セラミック膜を内装した撹拌ろ過型バイオリアクターについて検討し、生菌数を高く維持しながら、乳酸菌(L.lacts IFO 2427)の高密度培養(183g/L)が達成できることを実験的に示した。2)ろ過型バイオリアクターによる乳酸発酵と、アラミン336を抽出剤(オレイルアルコールを溶媒)として用いた抽出分離を組み合わせたシステムについて実験的検討を行った。抽出分離での至適pHと乳酸発酵での至適pHが異なるため、抽出槽での抽残液をリサイクルして培地の利用効率を図るためには、両プロセスのpHを同じ値にしてプロセス全体の最適化からこのpHの値が決定されなければならない。本研究では実験およびモデルによるシミュレーションによってこの点を検討した。また分離プロセスとしてイオン交換樹脂を用いたシステムについても検討し、統合化が可能であることを実験的に示した。3)本学(九工大)マイクロ化総合技術センターの協力を得て、乳酸とグルコースをオンラインで同時測定できる集積型センサーを開発した。FIA(フローインジェクションアナライザー)と組み合わせてオンライン使用が可能であることを示した。4)オンライン最適化制御および自律分散制御システムについて検討した。5)ビフィズス菌(B.longum)とプロピオン酸菌(P.freudenreichii)を用いた混合培養システムについて検討し、坑菌活性等について検討した。6)Brevibacteriumの呼吸鎖とエネルギー獲得効率について検討した。
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