グルコースオキシダーゼによるグルコースの空気酸化を用いる酸素移動特性の測定

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概要

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グルコースオキシダーゼ (GO) によるグルコースの酸素酸化反応を用いて, 定常溶存酸素濃度<I>C<SUB>O,S</SUB></I>を測定することによって気液間酸素移動容量係数<I>k<SUB>L</SUB>a</I>と固液間酸素移動係数<I>k<SUB>S</SUB></I>を決定する方法を検討した.<I>k<SUB>L</SUB>a</I>の決定には遊離のGO, 一方<I>k<SUB>S</SUB></I>についてはゲル包括固定化GOを用い, 撹拌槽とドラフト管付気泡塔で測定した.遊離GO反応の速度パラメータ値は文献値とほぽ一致した.物理吸収法による<I>k<SUB>L</SUB>a</I>値との差異は, 酵素反応系での発泡性に起因することを明らかにした.培養液系にも本<I>k<SUB>L</SUB>a</I>測定法が適用できた.一方, 固定化GO粒子の反応速度式は遊離のGOと同一の速度パラメータ値を用い, 固定化GOゲル粒子調製時に仕込んだ酵素活性のうち有効に利用される割合αを考慮した形で表せた.ゲル粒子懸濁状態下での<I>k<SUB>L</SUB>a</I>値は気液系の場合とほぼ一致した.<I>C<SUB>O, S</SUB></I>, <I>k<SUB>L</SUB>a</I>, α, 速度パラメータ値および固定化GO粒子量から算出される<I>ks</I>値は, 物理溶解による<I>k<SUB>S</SUB></I>値とほほ一致した.

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