Browsing by Author "陳柏鈞"
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Item 以微管陣列薄膜固化酵母菌量產化酒精之可行性研究(2018) 陳柏鈞; Chen, Bo-Jyun本實驗以新穎的微管陣列薄膜 (microtube array membrane; MTAM) 固化酵母菌進行發酵,發酵過後產物中的乙醇含量則以氣相層析質譜儀進行檢測。微管陣列薄膜是以靜電紡絲技術紡製而成的,這是利用二種不同性質的紡絲液體,在高壓電之下形成雙層結構。其中,親水性的中心核層材料為聚乙二醇(polyethylene oxide; PEO),親油性的外圍殼層則分別使用聚左旋乳酸(poly-L-lactide; PLLA) 及聚碸 (polysulfone; PSF) 來進行實驗。經靜電紡絲製成的薄膜先浸泡在水中,這步驟可以使中心核層的PEO溶於水而達成製得中空纖維的目的。酵母菌使用了Fermentis safale S-04及Kluyveromyces marxianus二種菌種。實驗進行之初,先將酵母菌的個數培養至 107-108 CFU/mL後,再把酵母菌以虹吸原理固化在膜裡面。實驗用每張薄膜的長寬分別為3公分及1公分。以掃描式電子顯微鏡可以觀測到薄膜的單一纖維:直徑約為 50微米,纖維表面的小孔洞為0.5 - 1.5微米。這樣的大小剛好可以關住酵母菌,又可以從微小洞提供養分給酵母菌。為了測試微管陣列薄膜固化酵母菌的效果以及日後量產的可能性,本實驗先應用在自釀啤酒的發酵,並將發酵瓶改為20升的發酵桶。實驗結果發現,本方法比起傳統發酵法效率更高,產能更多。酒精濃度至少提高 15% - 20%。原因是酵母菌固化在薄膜內的反應面積變大,能夠在短時間內充分使用到所有的養份。再者,酵母菌能回收並重複使用,不但可降低發酵時的成本,而且也和符合綠色化學。