生物培養培地に対する栄養源気体の溶解に関する基礎的研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650775
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 荒井 康彦 九州大学, 工学部, 教授 (50005435)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田尾 徹 九州大学, 工学部, 助手 (90212901) ; 古屋 武 九州大学, 工学部, 助手 (10219131) ; 岩井 芳夫 九州大学, 工学部, 助教授 (80176528)
• Keywords: 気体溶解度 / 酸素 / 培養培地 / 水溶液 / リン酸水素二カリウム / リン酸二水素カリウム / グルコース / マルトース

Research Abstract

本年度は、前年度製作した生物培養培地に対する気体の溶解度測定装置(飽和法)の空気恒温槽に組み込まれている温度制御部および圧力測定部の改良を行った。圧力測定は昨年のマノメータにかえ、センサーとしてダイヤフラムを用いたデジタル圧力計を用いた。圧力の値は、圧力計本体のデジタルの読みに加え、アナログ電圧出力をモニターし、レコーダーで圧力変化を記録した。この改良の結果、圧力測定精度の向上に伴い、溶解度の測定値の再現性が大幅に改善された。
気体としては、引き続き培養において重要な酸素について行った。培地成分としてまず、リン酸源、カリウム源、緩衝液用としても用いられるリン酸二水素カリウムならびにリン酸水素二カリウムを取り上げた。さらに、炭素源として重要であり、気体の溶解度に大きな影響(塩析効果)をもつ糖に着目し、グルコース、マルトースを含む各水溶液について酸素の溶解度の測定を行った。測定温度は、標準温度である25℃および実際の培養温度である30および37℃とした。
本年度得られた酸素の溶解度データに対し、Scaled-Particle理論に立脚した工学的に有用な溶解度の推算式を適用したところ、ほぼ満足な結果が得られた。すなわち、本年度測定した系に含まれるイオンおよび糖に必要とされるポテンシャルパラメータ(引力パラメータおよびサイズパラメータ)を適切に与えることにより、工学的に満足すべき精度で推算できた。

Research Products

• [Publications] 恵谷 英之: "培地成分を含む水溶液に対する酸素の溶解度" 化学工学会佐賀大会講演要旨集. 16-17 (1992)
• [Publications] Yosio Iwai: "Measurement and correlation of solubilities of oxygen in aqueous solutions containing salts and sucrose" 6th International Conference of Fluid Phase Equilibria for Chemical Process Design. 27-30 (1992)
• [Publications] 恵谷 英之: "単糖類および二糖類を含む水溶液に対する酸素の溶解度の測定ならびに相関" 化学工学会第58年会講演要旨集. (1993)
• [Publications] Yosio Iwai: "Measurement and correlation of solubilities of oxygen in aqueous solutions containing salts and sucrose" Fluid Phase Equilibria. (1993)