1 前言
3.9 分析方法
經離心後(12000 rpm; 14940 Xg)取上層液（假設只含染料）所測得值 為
經離心後(12000 rpm; 14940 Xg)取上層液（假設只含染料）所測得值 為
)
實驗來進行解析。如圖 3.5 所示，理論上當 Area a＝Area b; Area a’=Area b’之時間，則可表為所需之平均水力停滯時間。
Time (hr)
0 10 20 30
Dye Concentration (mg L-1 )
0 1000 2000 3000 4000
0 10 20 30 40 50
0 1000 2000 3000 4000
圖3.5 固定化處理空白校正理論示意圖，其中於入流進料濃度作瞬間 單階梯改變，圖中於t=t0進料染料由 0 改為約 3800-4000 mg L-1之上 升變化(shift-up)而其理想狀態出口濃度變化時間為 tu'；於 t=t0’濃度陡 降(shift-down)由高濃度(約 3800-4000 mg L-1)瞬間改為 0，其理想狀態
出口濃度瞬間變化時間為td’，實驗變化時間為 td。 a a’
b b’
t0 tu’
tu
t0 td’
td
3.9.3 固定化實驗分析方法
圖3.6 固定化處理效果理論示意圖。Staircase input 表階梯式進料入料 濃度操作線。Output response (I)為無菌管柱出料濃度，與 Staircase input 平行，τd 為延遲時間。Output response (II)為含菌管柱出料濃度，
理論上亦與 Staircase input 平行。P 點為管柱內染料濃度開始累積，
M1、M2 分別為過渡期之平行線切點。
τd
Time (days)
0 20 40 60 80 100
% absorbed biomass
020
Dy e co ncen tration (mg L -1 )
0
本研究中之基本假設是「假設菌體於攝取能量基質以穩定生長及附著 於載體，並誘導產生容忍抵抗染料抑制毒性之能力並同時進行脫色」(如圖 3.6 所示)過程如下所示：
(I) 為入料初期，所供給之養分足以支撐菌體完全附著及完全脫色，管柱 內為一平衡狀態。
(II) 而在入料濃度漸增中期，所供給之養分仍可足夠維持菌體完全附著，
但不足以達到完全脫色，導致管柱內開始累積染料。
(III) 為入料濃度增加末期，所供給之養分完全不足夠菌體附著及脫色，因 此菌體遭受洗出導致出料菌體濃度大增，而染料濃度亦由於脫色活性 下降而急遽上升至與Output response(I)相同。
基於此，並依據微積分中之均值定理(Mean Value Theorem (Chen 2007)) 推論決定存在與Output Response (I)平行之切線作圖，可得假想平行四邊形 而漸近出一簡單之鉛直線(a, b)計算在各實驗條件下不同染料之最大極限處 理濃度量(註：a, b 線段之存在乃是實驗中菌體吸脫附及脫色活性動態結 果)，假設由於入流染料濃度之漸次上升，菌體無法即時完全處理染料而導 致染料累積濃度逐漸上升之不可逆現象，意表當管柱內開始累積染料則逐 漸無法回復到先前之穩定平衡狀態(即 P 點)，因此可由管柱出流濃度(Output response II)作一圓弧曲線與 Output response (I)平行之平行區域相切(紅色虛 線過渡區)，由於各菌株對染料毒性容忍力不同，容忍力較佳之菌株較不易
操作失敗，造成處理容量相對不穩定(過渡區)，因此由出流濃度(Output response (II))之切點(M1, M2)作一鉛直線垂直於 Output response (I)，而兩者 間之長度(a, b)即為在該基質濃度刺激下菌體可能產生所處理掉之最大脫色 容量，而切點產生之時間其Output response (I)之濃度即為最大容許起始濃 度(MAIC)。
3.9.4 PHA 之定量分析計算
PHB 含量與濃度計算：以 5, 10, 15, 20, 25 mg PHB 標準品並加入相同濃 度與體積之I. S.。
圖譜面積 於注入液之重量 圖譜面積
重量 I.S.
S. PHB
I. ×
=
PHB ，每次以 GC 測
定樣品時皆需以測定一已知重量之PHB 標準品，以確定 GC 與 PHB 檢量線 之穩定度與準確度。PHB 含量：檢量線之 x 為樣品 I. S.重量比值與 GC 圖 譜面積比值相除後的數值，帶入檢量線公式計算後可得y 值，即可得知 PHB 重量，再除以原乾菌重，則可計算出樣品PHB 含量(wt %)；PHB 濃度：發 酵總菌液量乘以PHB 含量，最後以 g L-1表示 PHB 濃度。
Rate of area (AHB/AI.S.)
0 1 2 3
Rate of weight (WHB/WI.S)
0 1 2 3 4 5 6 7
Y=2.0857X-0.0792 R2=0.9978
圖3.7 PHB 之 GC 檢量線