Application of a Membrane Reactor to Gas-Liquid Two-phase Enzyme : Reactions : Oxidation of Glucose by Soluble Immobilized Glucose Oxidase and Catalase
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概要
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The oxidation of glucose to gluconic acid was carried out at 20℃ in a membrane reactor in which a solution of glucose oxidase (EC 1.1.3.4) and catalase (EC 1.11.1.6) was entrapped between two semipermeable membranes of regenerated cellulose. A buffered solution (pH 5.5) of glucose saturated with oxygen was fed continuously through one grooved compartment outside the membranes (liquid side), and oxygen gas was supplied at a pressure slightly higher than 1 atm to the opposite grooved compartment (gas side). First, by holding one sheet of membrane between the two sides, experiments were performed to determine the membrane permeation coefficient for oxygen in the liquid (k_M) and the liquid-to-membrane mass transfer coefficient for oxygen in the liquid (k_L). The value of k_M was proportional to the difference between the gas-and liquid-side pressures and the value of k_L was proportional to the 0.56th power of the liquid flow rate. The reaction studies were done under conditions where the transfer of oxygen was a key process. From individual measurements of the absorption (permeation) rates of oxygen in the liquid through both membranes, it was found that, at low liquid flow rate, the transfer through the gas-side membrane contributed greatly to the global rate of absorption (reaction). For the mixing of enzyme solution, two models were considered ; the stagnant and mixing models. At low liquid flow rate, the rate data were well explained by the stagnant model. At high liquid flow rate, in contrast, the mixing model was applicable. The oxygen pressure and the membrane permeation coefficient were the most important factors affecting the global rate of reaction.
- 公益社団法人日本薬学会の論文
- 1983-01-25
著者
-
岡田 寿太郎
京都大学 薬
-
岡田 寿太郎
Faculty of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University
-
塚本 豊久
広島国際大学薬学部
-
森田 修之
Faculty of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University
-
岡田 壽太郎
京都大学薬学部
-
塚本 豊久
Faculty of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University
-
橋本 守史
Faculty of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University
-
橋本 守史
Faculty Of Pharmaceutical Sciences Kyoto University
-
岡田 寿太郎
Faculty Of Pharmaceutical Sciences Kyoto University
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