Effective Diffusivity of Substrate of an Immobilized Microorganism in Ca- Alginate Gels

고정화 미생물의 기질 유효 확산

The fiffusion characteristics of substrate of varing biomass concentrations into and from Ca- alginate gel beads in well-stirred solutions were investigated. Ca-alginate gel beads were immobilized by Zymomonas mobilis or free from cells. The values of the diffusion coefficient of substrate were calculated by means of the method of Least squares and Random pore model. Reaction rates are expressed by the Michaelis-Menten type equation, and the results are compared with experimental data. Intraparticle effective diffusivity of substrate resistance on reaction by using immobilized Z.mobilis entrapped by Ca-alginated gel seemed to be restricted by cell density. The experimental data also indicated relationship between the effective diffusivity and the cell concentration used in the gel preparation.

Ca-alginate에 의하여 포괄된 고정화 Zymomonas mobilios의 담체내부에 있어서 균체자체활성을 물질이동 현상으로 규명하고자 하였다. 또한 균체활성을 장기간 유지할 수 있을때 기질의 유효확산에 다른 반응속도를 고찰하여 균일상계로의 균체량농도를 결정할 수 있는 고정화 최적화를 구하고 그 활성의 변화에 대한 경향을 비교검토하였다. 반응속도와 균체량의 관계가 이론치에 잘 일치되므로써 기질의 유효확산계수, $D_e$와 고정화균체량, $C_c$의 상관관계를 결정할 수 있었고 이로부터 고정화 균체량 250g-dry cell/ l에서 공극율 0로 될 수 있음을 알 수 있었다. 실험치의 결과는 Michaelis-Menten형반응의 0차와 1차사이를 만족하였다.