การออกแบบถังปฏิกรณ์แบบท่อไหลสำหรับการทำบริสุทธิ์กรดดีแล็กติก

บทคัดย่อ

การทำบริสุทธิ์เชิงแสงของกรด D-แล็กติกจากสารละลายผสมของกรด D- และ L-แล็กติกได้ถูกศึกษาด้วยการใช้วิธีการทางชีวภาพ เชื้อยีสต์ Yarrowia lipolytica ได้ถูกเหนี่ยวนำให้มีการแสดงออกของเอ็นไซม์ L-แล็กเตทอ๊อกซิเดซ ซึ่งเอ็นไซม์นี้มีความเฉพาะเจาะจงกับ L-แล็กเตท โดยทำการเลี้ยงในอาหารเหลวที่มี L-แล็กเตทเป็นแหล่งคาร์บอนที่ความเข้มข้นต่าง ๆ กันเพื่อศึกษาถึงจลศาสตร์การเจริญ พบว่าความเข้มข้นของ L-แล็กเตทที่เหมาะสมต่อการเจริญคือ 20 กรัมต่อลิตรโดยให้ค่าการเจริญจำเพาะ 0.24 ต่อชั่วโมงและความเข้มข้นของเซลล์ 0.72 กรัมต่อลิตร และเมื่อทดสอบการบ่มด้วยสารละลายผสมของ L- และ D-แล็กเตท พบว่าเชื้อยีสต์จะใช้เฉพาะ L-แล็กเตทเท่านั้น โดยที่ความเข้มข้นของ D-แล็กเตทยังคงเท่าเดิม การทดลองถัดมาคือการเลี้ยงเซลล์ด้วยความเข้มข้นสูง ซึ่งได้คำนวณอัตราการป้อน L-แล็กเตทในอัตราที่สอดคล้องกับค่าอัตราการเจริญจำเพาะ โดยพบว่าได้ความเข้มข้นของเซลล์สูงสุดคือ 30.8 กรัมต่อลิตร จากนั้นได้ทำการตรึงเซลล์ด้วยแคลเซียมอัลจิเนตเพื่อใช้สำหรับการทำบริสุทธิ์เชิงแสงของ D-แล็กเตทในท่อปฏิกรณ์แบบท่อไหล โดยได้ทำการศึกษาในส่วนของอัตราการเกิดปฏิกิริยา อิทธิพลชองความเข้มข้น L-แล็กเตทเริ่มต้น ความคงต้วจากการเก็บรักษาและการเสริมแหล่งไนโตรเจนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของท่อปฏิกรณ์ จากนั้นได้นำส่วนที่ได้จาก effluent ไปทำการศึกษาการทำบริสุทธิ์ขั้นสุดท้ายด้วยเทคนิคนาโนฟิวเตรชั่น โดยได้ทำการศึกษาถึงสภาวะการทำงานต่าง ๆ ต่อประสิทธิภาพการแยกเช่น ผลของความดัน ความเข้มข้นและค่าความเป็นกรด-ด่าง เป็นต้น ซึ่งผลการทดลองพบว่าค่าความเป็นกรด-ด่างมีอิทธิพลสูงสุดในการกักกันกรดแล็กติกระหว่างสารป้อนและเพอร์มิเอท นอกจากนี้ผลการทดลองยังยืนยันว่า นาโนฟิวเตรชั่นสามารถใช้ในการกำจัดโปรตีนและสารโมเลกุลใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิ ภาพโดยได้เพอร์มีเอทที่ใส ซึ่งส่วนเพอร์มิเอทที่ได้นี้ได้ถูกนำไปทดสอบปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชั่นซึ่งพบว่าสามารถผลิตพอลีดีแล็กติกแอซิดได้เช่นเดียวกันกับพอลิแล็กติกแอซิดซึ่งผลิตจากกรดแล็กติกทางการค้า

คำสำคัญ