Modeling the effect of mass transfer on the kinetics of fructo-oligosaccharide production by immobilized cells

고정화 세포에 의한 Fructo-oligosaccharides 생산 반응메카니즘에서 물질전달 영향에 대한 수학적 모델

The effective diffusion coefficients of glucose, sucrose and fructo-oligosaccharides in Ca-alginate gel beads at high concentration of sucrose solutions were investigated at $50^{\circ}C$. A mathematical model for the kinetics of fructo-oligosaccharide production using immobilized cells was proposed and compared with experimental results varying the bead size, the substrate concentration and the bead ratio. Very low values of diffusion coefficients ranging $1.2-7.6\times10^{-7}\textrm{cm}^2$/sec were obtained, and the predicted results were in good agreement with experimental ones in all cases tested.

Calcium Alginate gel에 고정화된 Aureobasidium pullulans cell을 이용한 fructo-이igosaccharides 생산 반응메카니즘에 있어서 포도당, sucrose 및 fructo-oligosaccharides의 유효확산계수를 구하고, 반응메카니즘에 대한 수학적 모벨을 제안하였다. $770g/\ell$, $860g/\ell$ 의 고농도 당용액에서 이들의 유효확산계수는 $1.2-7.6\times10^{-7}\textrm{cm}^2$/s 범위로 매우 낮은 값을 보였고, 이 결과를 모댈식에서 적용하여 기질농도, bead 크기 및 첨가비율 등을 변화시키면서 실험적으로 검증해 본 결과 실험치와 모델식이 대체로 잘 일하였다.