5. 文獻收集與研讀整理
5.1 白腐菌(white rot fungus)相關資料
表01 台大森林系張上鎮教授提供之白腐菌菌種名稱與資料 Organism BCRC
Number Aerobic Chinese Name Growth
Conditions Others Schizophyllum
Organism BCRC
Number Aerobic Characterization Growth
Conditions
Aspergillus
niger 31130 Aerobic
Production of tannin-gallic acid--M31; gluconic acid glucose oxidase--M2013; pseudonigeron (1-3)-alpha-D-glucan -M357;kynureninase--M128;
β-glucosidase--M766 Biotransformation of acetanilid--M767; ionone--M2438;
pergolide--M601; sesquiterpene lactone costunolide--M18
24℃
Aspergillus
niger 31494 Aerobic
Production of acetylesterase--M2317; cellulolytic enzyme--M2440; β-glucosidase II--M2477, M2481; glucosyltransferase--M2479, M2483;
saccharifying enzymes--M212;
glucoamylase--M213; maltase;
alpha-amylase--M214; ethanol from potato starch when cocultured with Sacchromyces cervisiae ATCC 26603--M768; monoamine
oxidase--M2026; acetyl-xylan esterase--M769
24℃
來源資料:食品所 生物資源資料庫(BCRC)
表03 含纖維素水解酵素的菌株資料庫
酵素名稱 內切型纖維素水解酵素(Endo-cellulase)
Endoglucanase 外切型纖維素水解酵素(Exo-cellulase) (Exo-cellobiohydrolase)
酵素編號 EC 3.2.1.4 EC 3.2.1.91
酵素別名
Avicelase β-1,4-glucanase β-1,4-endoglucan hydrolase
Carboxymethyl cellulase Celludextrinase Endo-1,4-β-D-glucanase Endo-1,4-β-D-glucanohydrolase
Endo-1,4-β-glucanase Endoglucanase
Cellulose 1,4-beta-cellobiosidase 1,4-beta-cellobiosidase 1,4-β-cellobiohydrolase 1,4-β-D-glucan cellobiohydrolase
Avicelase Exo-1,4-β-D-glucanase
Exocellobiohydrolase Exoglucanase
酵素功能
There are capable of hydrolyzing the β(1-4) bonds randomly along the cellulose chain.
Endo-cellulase breaks internal bonds to disrupt the crystalline structure of cellulose and expose individual cellulose polysaccharide chains6.
Endohydrolysis of 1,4-β-D-glucosidic linkages in cellulose, lichenin and cereal β -D-glucans. Will also hydrolyze
1,4-linkages in β-D-glucans also containing 1,3-linkages.
It hydrolyzes β(1-4) bonds in cellulose to release cellobiose from the non-reducing end of the chains.
These enzymes cleave off glucose molecule from one end of the cellulose strand.
Exo-cellulase cleaves 2-4 units from the ends of the exposed chains produced by endocellulase, resulting in the
tetrasaccharides or disaccharide such as cellobiose. There are two main types of exo-cellulases (or cellobiohydrolases, abbreviate CBH) - one type working processively from the reducing end, and one type working processively from the non-reducing end of cellulose.
Hydrolysis of 1,4- β -D-glucosidic linkages in cellulose and cellotetraose, releasing cellobiose from the
non-reducing ends of the chains。
Hydrolysis of 1,4-beta-D-glucosidic linkages in cellulose and cellotetraose, releasing cellobiose from the
non-reducing ends of the chains Acetivibrio cellulolyticus Acremonium cellulolyticus Y-94 Acidothermus cellulolyticus Agaricus bisporus D649
Arachniotus sp. Anaeromyces sp. W-98 Aspergillus aculeatus Aspergillus ficum Aspergillus niger 黑麴菌 Aspergillus nidulans FGSC A4
Bacillus sp. Aspergillus ustus
Cellulomonas fimi Cellulomonas fimi
Chalara (Thielaviopsis) paradoxa Chaetomium thermophilum CT2 Fusarium oxysporum Humicola insolens
Humicola insolens Hypocrea jecorina QM9414
Microbispora bispora Hypocrea koningii
Micromonospora cellulolyticum Lentinula edodes L54 Mucor circinelloides Mucor circinelloides Mycobacterium tuberculosis H37Rv Neocallimastix patriciarum
Saccharomyces cerevisiae 酵母菌 Orpinomyces sp. PC-2 Stigmatella aurantiaca Penicillium pinophilum 含有酵素菌株
Streptomyces albaduncus Phanerochaete chrysosporium
al., 1985)。
Streptomyces halstedii JM8 Piromyces rhizinflatus 2301 Streptomyces lividens Streptomyces sp. M23
Streptomyces reticuli Talaromyces emersonii Streptomyces sp. Thermobifida fusca Streptomyces sp. KSM-9 Thermobifida fusca YX
Thermobifida fusca Trichoderma harzianum Thermobifida fusca YX Trichoderma koningii康寧木腐黴
Trichoderma koningii 康寧木腐黴
Trichoderma parceramosumTrichoderma longibrachiatum Trichoderma reesei 半知菌木霉 Trichoderma reesei 半知菌木霉 Volvariella volvacea V14
Trichoderma viride綠木黴 Volvariella volvacea
表03 含纖維素水解酵素的菌株資料庫 (續)
酵素名稱 纖維二醣水解酵素
(β-glucosidase/cellobiase) 木糖異構酶
(xylanase)
酵素編號 E.C.3.2.1.21 E.C.3.2.1.8
酵素別名
β-glucosidase Amygdalase
β -D-glucoside glucohydrolase Cellobiase
Gentobiase
Endo-1,4-β-xylanase 1,4-β-D-xylan xylanohydrolase endo-(1 4)-β-xylanase(1 4)-β-xylan 4-xylanohydrolase; endo-1,4-xylanase;
xylanase; β-1,4-xylanase;
endo-1,4-xylanase; endo-β-1,4-xylanase;
endo-1,4-β-D-xylanase; 1,4-β-xylan xylanohydrolase; β-xylanase;
β-1,4-xylan xylanohydrolase;
endo-1,4-β-xylanase; β-D-xylanase
酵素功能
It hydrolyzes β(1-4) bonds in cellobiose, giving two molecules of glucose2. Hydrolysis of terminal, non-reducing beta-D-glucose residues with release of beta-D-glucose1.
Cellobiase or beta-glucosidase hydrolyses the endo-cellulase product into individual monosaccharides6.
Xylanase hydrolyzes xylans, indigestible components of plant fibers. Since humans lack the endogenous enzymes required to digest plant fibers, the supplementation of xylans provides humans with an
additional source of nutrition and reduces the bulking effect of fibrous foods.
Scientific evidence suggests that carbohydrolytic enzymes, such as hemicellulase, can be useful supplements for digestive support and general
nutritional support4.
The xylanase will attack on the xylan or pentose polysaccharide (NSP type) from plant fiber to liberate .xylose which is readily absorbed in the intestine2.
Endohydrolysis of 1,4-beta-D-xylosidic linkages in xylans1.
Arabidopsis embryos Aspergillus awamori Aspergillus aculeatus Aspergillus niger A3 黑麴菌 Aspergillus japonicus Bacillus pumilus WL-11 Aspergillus kawasachi Bacillus sp. BP-23
Aspergillus nidulans Bacillus subtilis
Aspergillus niger 黑麴菌 Clostridium thermocellum
Aspergillus phoenicis QM 329 Neocallimastix frontalis 含有酵素菌株
Bacillus lentimorbus B-6 Neocallimastix patriciarum 27
Bacillus Thermoamyloliquefaciens
KP1071 Nonomuraea flexuosa
Clostridum acetobutylicum Paenibacillus barcinonensis Clostridium thermocellum Staphylococcus sp. SG-13
Curuularia sp. Scierotium rolfsii UV-8 Fusarium oxysporum Streptomyces sp.
Lycopersicon esculentum Thermomyces lanuginosus Mucor circinelloides Trichoderma harzianum Rifai Penicillium purpurogenum Trichoderma sp.
Saccharomyces cerevisiae 酵母菌 Trichoderma reesei 半知菌木霉 Sclerotium rolfsii UV-8 Trichoderma reesei SAF3 半知菌木霉 Sulfolobus solfataricus Trichoderma viride綠木黴 Termitimyces clypeatus
Trichoderma aureoviride 7-121 Trichoderma reesei QM9414
半知菌木霉 Trichoderma viride綠木黴
Volvariella volvacea
參考文獻:
1. http://www.cazy.org/fam/GH6.html
2. http://www.enzymeindia.com/enzymes/cellulase.asp .
3. http://www.unavarra.es/genmic/Congresos/gcbb-vi/eizmendi.htm
4. http://www.greatvistachemicals.com/biochemicals/xylanase.html
5. The future of Biofuels
.http://carnegiedpb.stanford.edu/research/research_csomerville.php
6. http://en.wikipedia.org/wiki/Cellulase7. http://www.enzymeindia.com/enzymes/beta-glucanase.asp
8.http://books.google.com.tw/books?id=aBsu0560nYIC&printsec=frontcover&dq=cellobiohydrolases
&source=gbs_summary_s&cad=0#PPA6,M1
表04 纖維水解菌株分泌酵素表
Aspergillus niger 31494 10864 9 9
Novozyme 188 9
33558; 33560;
33561; 33562;
33563; 33564;
33565; 33566
9 9
風乾菌 Scierotium rolfsii
UV-8 9 9
1. We presume that the following enzymes are important in hydrolyzing biomass: ß-1,4-endoglucanases (EG I, EG II, EG III, and EG V);
ß-1,4-cellobiohydrolases (CBH I & CBH II); xylanases (XYN I & XYN II); β-glucosidase; α-L-arabinofuranosidase; acetyl xylan esterase;
β-mannanase; and α-glucuronidase. ( http://www1.eere.energy.gov/biomass/printable_versions/cellulase_enzyme.html 2. 粗體字菌名表示被選中研究的菌株。
表05 本研究選出的纖維水解菌株
菌名 照片 照片 照片 BCRC
編號 ATCC 編號
黑麴菌
Aspergillus niger 31494 10864
半知菌木霉
Trichoderma reesei 31863 26921
綠木黴
Trichoderma viride 32054 20538
黃孢亮光伏革菌 Phanerochaete chrysosporium
36201 32629
酵母菌 Saccharomyces
cerevisiae
20822 9763
1. http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/may97.html
2. http://images.google.com.tw/images?hl=zh-TW&rls=GFRB,GFRB:2007-29,GFRB:zh-TW&q=Saccharomyces+cerevisiae+image&um=1&ie
=UTF-8&sa=X&oi=image_result_group&resnum=1&ct=title
6. 結果 6.1 黑麴菌比生長動力實驗
6.1.1 pH = 5.0, 20°C 下,基質濃度效應 6.1.1.1 10g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A01 在 20°C 下,基質濃度為 10g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0353 -3.34387
0.25 0.0356 -3.33541 0.0339
0.50 0.0395 -3.23145
0.75 0.0423 -3.16297
1.00 0.0459 -3.08129
1.25 0.0496 -3.00376
1.50 0.0532 -2.9337
y = 0.0339x - 3.3439
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(h) lnμ
圖A01 微生物在 20°C, 10g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.1.2 20g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A02 在 20°C 下,基質濃度為 20g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0403 -3.2114
0.25 0.04065 -3.20276 0.0346
0.50 0.0456 -3.08785
0.75 0.0487 -3.02208
1.00 0.0499 -2.99773
1.25 0.0532 -2.9337
1.50 0.0567 -2.86998
y = 0.0346x - 3.2114
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A02 微生物在 20°C, 20g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.1.3 30g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A03 在 20°C 下,基質濃度為 30g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h−1)0.00 0.02984 -3.51191
0.25 0.0301 -3.50323 0.0347
0.50 0.0358 -3.32981
0.75 0.0389 -3.24676
1.00 0.0432 -3.14191
1.25 0.0484 -3.02826
1.50 0.0546 -2.90772
y = 0.0347x - 3.5119
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A03 微生物在 20°C, 30g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.1.4 40g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A04 在 20°C 下,基質濃度為 40g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0289 -3.54253
0.25 0.0292 -3.53359 0.0358
0.50 0.0356 -3.33541
0.75 0.0423 -3.16297
1.00 0.0496 -3.00376
1.25 0.0534 -2.92994
1.50 0.0596 -2.8201
y = 0.0358x - 3.5425
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A04 微生物在 20°C, 40g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.1.5 50g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A05 在 20°C 下,基質濃度為 50g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h−1)0.00 0.04173 -3.17653
0.25 0.0421 -3.16771 0.0353 0.50 0.0486 -3.02413
0.75 0.0534 -2.92994 1.00 0.0597 -2.81842 1.25 0.0634 -2.75829 1.50 0.0723 -2.62693
y = 0.0353x - 3.1765
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A05 微生物在 20°C, 50g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.1.6 60g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A06 在 20°C 下,基質濃度為 60g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h−1)0.00 0.0319 -3.44452
0.25 0.0322 -3.43579 0.0349
0.50 0.0364 -3.31319
0.75 0.0423 -3.16297
1.00 0.0503 -2.98975
1.25 0.0536 -2.92621
1.50 0.0603 -2.80842
y = 0.0349x - 3.4445
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A06 微生物在 20°C, 60g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.1.7 70g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A07 在 20°C 下,基質濃度為 70g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs μ (h-1)
0.00 0.03154 -3.4565
0.25 0.0318 -3.44829 0.0328
0.50 0.0356 -3.33541
0.75 0.0423 -3.16297
1.00 0.0503 -2.98975
1.25 0.0598 -2.81675
1.50 0.0658 -2.72114
y = 0.0328x - 3.4565
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A07 微生物在 20°C, 70g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.1.8 80g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A08 在 20°C 下,基質濃度為 80g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.02847 -3.5589
0.25 0.0287 -3.55086 0.0322
0.50 0.0325 -3.42652
0.75 0.0367 -3.30498
1.00 0.0432 -3.14191
1.25 0.0596 -2.8201
1.50 0.0634 -2.75829
y = 0.0322x - 3.5589
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A08 微生物在 20°C, 80g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(660nm)
6.1.1.9 90g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A09 在 20°C 下,基質濃度為 90g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0275 -3.59466
0.25 0.0277 -3.58668 0.0319
0.50 0.0342 -3.37553
0.75 0.0432 -3.14191
1.00 0.0523 -2.95076
1.25 0.0601 -2.81175
1.50 0.0689 -2.6751
y = 0.0319x - 3.5947
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A09 微生物在 20°C, 90g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.1.10 100g/L 葡萄糖批次實驗數據
表 A10 在 20°C 下,基質濃度為 100g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.02262 -3.78892
0.25 0.0228 -3.78099 0.0317
0.50 0.0302 -3.49991
0.75 0.0392 -3.23908
1.00 0.0432 -3.14191
1.25 0.0523 -2.95076
1.50 0.0603 -2.80842
y = 0.0317x - 3.7889
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖A10 微生物在 20°C, 100g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.1.2 20°C 之動力學模式
表 A11 各濃度下實驗之μ值及 SAS 預測之μ值統整表
Glucose conc. (g/L)
μexp. (h-1)
μpred.(h
-1)
10 0.0339 0.032546 20 0.0346 0.033729 30 0.0347 0.034142 40 0.0358 0.034353 50 0.0353 0.03448 60 0.0349 0.034566 70 0.0328 0.034627 80 0.0322 0.034673 90 0.0319 0.034709 100 0.0317 0.034738
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
濃度(g/L) μ(h-1 )
實驗值 預測值
圖 A11 黑麴菌比生長動力模式(Monod model)圖
6.2.1 pH = 5.1 溫度效應 22.5℃
6.2.1.1 22.5°C, 10g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B01 在 22.5°C 下,基質濃度 10g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.03587 -3.32785
0.25 0.0362 -3.3187 0.0366
0.50 0.0398 -3.22389
0.75 0.0423 -3.16297
1.00 0.0467 -3.06401
1.25 0.0523 -2.95076
1.50 0.0587 -2.83532
y = 0.0366x - 3.3279
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B01 微生物在 22.5°C, 10g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.2.1.2 22.5°C, 30g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B02 在 22.5°C 下,基質濃度 20g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.04022 -3.21339
0.25 0.0406 -3.20399 0.0376
0.50 0.0446 -3.11002
0.75 0.0489 -3.01798
1.00 0.0517 -2.9623
1.25 0.0553 -2.89498
1.50 0.0598 -2.81675
y = 0.0376x - 3.2134
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B02 微生物在 22.5°C, 20g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.2.1.3 22.5°C, 40g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B03 在 22.5°C 下,基質濃度 40g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0304 -3.49364
0.25 0.0307 -3.48349 0.0406
0.50 0.0348 -3.35814
0.75 0.0397 -3.2264
1.00 0.0425 -3.15825
1.25 0.0489 -3.01798
1.50 0.0536 -2.92621
y = 0.0406x - 3.4936
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B03 微生物在 22.5°C, 40g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.2.1.4 22.5°C, 70g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B04 在 22.5°C 下,基質濃度 70g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)0.00 0.02785 -3.58092
0.25 0.0281 -3.57199 0.0357
0.50 0.0326 -3.42344
0.75 0.0368 -3.30226
1.00 0.0408 -3.19907
1.25 0.0456 -3.08785
1.50 0.0499 -2.99773
y = 0.0357x - 3.5809
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B04 微生物在 22.5°C, 70g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.2.1.5 22.5°C, 100g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B05 在 22.5°C 下,基質濃度 100g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time(hr) Abs Ln Abs
μ(h-1)0.00 0.03014 -3.5019
0.25 0.0304 -3.49331 0.0344
0.50 0.0356 -3.33541
0.75 0.0386 -3.2545
1.00 0.0423 -3.16297
1.25 0.0458 -3.08347
1.50 0.0503 -2.98975
y = 0.0344x - 3.5019
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B05 微生物在 22.5°C, 100g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.2.2 22.5°C 之動力學模式
表 B06 在 22.5°C 各濃度實驗之μ值及 SAS 預測之μ值統整表
Glucose conc.
(g/L)
μexp.(h-1)
μpred.(h
-1)
10 0.0366 0.033132 20 0.0376 0.037274 40 0.0406 0.039759 70 0.0357 0.040929 100 0.0344 0.0414160 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
濃度(g/L) μ(h-1 )
實驗值 預測值
圖 B06 黑麴菌比生長動力模式(Monod model)圖
6.3.1 pH = 5.1, 25°C 下黑麴菌溫度效應 6.3.1.1 25°C, 10g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B07 在 25°C 下,基質濃度 10g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.03024 -3.49859
0.25 0.03054 -3.48872 0.0395
0.50 0.0335 -3.39621
0.75 0.0423 -3.16297
1.00 0.0489 -3.01798
1.25 0.0546 -2.90772
1.50 0.0602 -2.81008
y = 0.0395x - 3.4986
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B07 微生物在 25°C, 10g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.3.1.2 25°C, 20g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B08 在 25°C 下,基質濃度 20g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0455 -3.08916
0.25 0.046 -3.07911 0.0402
0.50 0.0523 -2.95076
0.75 0.0586 -2.83702
1.00 0.0644 -2.74264
1.25 0.0698 -2.66212
1.50 0.0746 -2.59561
y = 0.0402x - 3.0892
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B08 微生物在 25°C, 30g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.3.1.3 25°C, 40g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B09 在 25°C 下,基質濃度 40g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0276 -3.5903
0.25 0.0279 -3.57913 0.0447
0.50 0.0286 -3.55435
0.75 0.0325 -3.42652
1.00 0.0374 -3.28608
1.25 0.0415 -3.18206
1.50 0.0481 -3.03447
y = 0.0447x - 3.5903
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖 B09 微生物在 25°C, 40g/L 基質濃度(pH = 5.0)下,光學密度變化圖(600nm)
6.3.1.3 25°C, 70g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B10 在 25°C 下,基質濃度 70g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0349 -3.35355
0.25 0.0353 -3.34387 0.0387
0.50 0.0386 -3.2545
0.75 0.0472 -3.05336
1.00 0.0556 -2.88957
1.25 0.0657 -2.72266
1.50 0.0723 -2.62693
y = 0.0387x - 3.3536
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B10 微生物在 25°C, 70g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.3.1.3 25°C, 100g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B11 在 25°C 下,基質濃度 100g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0309 -3.47538
0.25 0.0312 -3.46638 0.0368
0.50 0.0356 -3.33541
0.75 0.0389 -3.24676
1.00 0.0458 -3.08347
1.25 0.0596 -2.8201
1.50 0.0732 -2.61456
y = 0.036x - 3.4754
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B11 微生物在 25°C, 100g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.3.2 25°C 之動力學模式
表 B12 在 25°C 下各濃度實驗之μ值及 SAS 預測之μ值統整表
Glucose conc.
(g/L)
μexp.(h
-1)
μpred.(h
-1)
10 0.0395 0.035161 20 0.0402 0.040301 40 0.0447 0.043478 70 0.0387 0.040166 100 0.0368 0.0456370 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
濃度(g/L) μ(h-1 )
實驗值 預測值
6.4.1 pH = 5.1, 27.5°C 下黑麴菌溫度效應 6.4.1.1 27.5°C, 10g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B13 在 27.5°C 下,基質濃度 10g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.03453 -3.36593
0.25 0.0349 -3.35527 0.0426
0.50 0.0355 -3.33822
0.75 0.0363 -3.31594
1.00 0.0369 -3.29954
1.25 0.0376 -3.28075
1.50 0.0385 -3.2571
y = 0.0426x - 3.3659
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B13 微生物在 27.5°C, 10g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.4.1.2 27.5°C, 20g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B14 在 27.5°C 下,基質濃度 20g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.04224 -3.16439
0.25 0.0427 -3.15356 0.0433
0.50 0.0469 -3.05974
0.75 0.0537 -2.92434
1.00 0.0633 -2.75987
1.25 0.0698 -2.66212
1.50 0.0723 -2.62693
y = 0.0433x - 3.1644
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B14 微生物在 27.5°C, 20g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.4.1.3 27.5°C, 400g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B15 在 27.5°C 下,基質濃度 40g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0295 -3.52506
0.25 0.0298 -3.51325 0.0473
0.50 0.0356 -3.33541
0.75 0.0423 -3.16297
1.00 0.0486 -3.02413
1.25 0.0556 -2.88957
1.50 0.0623 -2.77579
y = 0.0473x - 3.5251
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B15 微生物在 27.5°C, 40g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.4.1.4 27.5°C, 70g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B16 在 27.5°C 下,基質濃度 70g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0334 -3.4007
0.25 0.0337 -3.39026 0.0418
0.50 0.0367 -3.30498
0.75 0.0423 -3.16297
1.00 0.0486 -3.02413
1.25 0.0564 -2.87529
1.50 0.0637 -2.75357
y = 0.0418x - 3.4007
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B16 微生物在 27.5°C, 70g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.4.1.5 2.57°C, 100g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B17 在 27.5°C 下,基質濃度 100g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0369 -3.29873
0.25 0.0373 -3.28876 0.0399
0.50 0.0423 -3.16297
0.75 0.0486 -3.02413
1.00 0.0567 -2.86998
1.25 0.0594 -2.82346
1.50 0.0653 -2.72876
y = 0.0399x - 3.2987
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B17 微生物在 27.5°C, 100g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.4.2 27.5°C 之動力學模式
表 B18 在 27.5°C 下各濃度實驗之μ值及 SAS 預測之μ值統整表
Glucose conc.
(g/L)
μexp.(h
-1)
μpred.(h
-1)
10 0.0426 0.038409 20 0.0433 0.043293 40 0.0473 0.046232 70 0.0418 0.047618 100 0.0399 0.0481960 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
濃度(g/L) μ(h-1)
實驗值 預測值
圖 B18 黑麴菌比生長動力模式(Monod model)圖
6.5.1 pH = 5.1, 30°C 下黑麴菌溫度效應 6.5.1.1 30°C, 10g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B19 在 30°C 下,基質濃度 10g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0361 -3.32063
0.25 0.0365 -3.31044 0.0408
0.50 0.0431 -3.14423
0.75 0.0499 -2.99773
1.00 0.0568 -2.86822
1.25 0.0623 -2.77579
1.50 0.0759 -2.57834
y = 0.0408x - 3.3206
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B19 微生物在 30°°C, 10g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.5.1.2 30°C, 20g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B20 在 30℃下,基質濃度 20g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0403 -3.2114
0.25 0.0407 -3.20104 0.0415
0.50 0.0486 -3.02413
0.75 0.0512 -2.97202
1.00 0.0586 -2.83702
1.25 0.0623 -2.77579
1.50 0.0687 -2.67801
y = 0.0414x - 3.2114
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B20 微生物在 30°C, 20g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.5.1.3 30°C, 60g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B21 在 30°C 下,基質濃度 40g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0289 -3.54461
0.25 0.0292 -3.53359 0.0441
0.50 0.0358 -3.32981
0.75 0.0425 -3.15825
1.00 0.0486 -3.02413
1.25 0.0532 -2.9337
1.50 0.0607 -2.80181
y = 0.0441x - 3.5446
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B21 微生物在 30°C, 40g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.5.1.4 30°C, 70g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B22 在 30°C 下,基質濃度 70g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0270 -3.61081
0.25 0.0273 -3.60087 0.0398
0.50 0.0304 -3.49331
0.75 0.0387 -3.25192
1.00 0.0462 -3.07478
1.25 0.0573 -2.85945
1.50 0.0638 -2.752
y = 0.0398x - 3.6108
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B22 微生物在 30°C, 70g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.5.1.5 30°C, 100g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B23 在 30°C 下、基質濃度 100g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time(hr) Abs Ln Abs
μ(h-1)
0.00 0.0284 -3.56031
0.25 0.0287 -3.55086 0.0378
0.50 0.0305 -3.49003
0.75 0.0376 -3.28075
1.00 0.0423 -3.16297
1.25 0.0492 -3.01186
1.50 0.0556 -2.88957
y = 0.0378x - 3.5603
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B23 微生物在 30°C, 100g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.5.2 30°C 之動力學模式
表B24 30°C 下,實驗之μ值及 SAS 之預測μ值統整表
Glucose conc. (g/L)
μexp.(h
-1)
μpred.(h
-1)
10 0.0408 0.037329 20 0.0415 0.041213 40 0.0441 0.043475 70 0.0398 0.044523 100 0.0378 0.044956
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
濃度(g/L) μ(h-1)
實驗值 預測值
圖 B24 黑麴菌比生長動力模式(Monod Mondel)圖
6.6.1 pH = 5.1, 35°C 下黑麴菌溫度效應 6.6.1.1 35°C, 10g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B25 在 35°C 下,基質濃度 10g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0358 -3.33065
0.25 0.0361 -3.32146 0.0367
0.50 0.0397 -3.2264
0.75 0.0435 -3.13499
1.00 0.0497 -3.00175
1.25 0.0523 -2.95076
1.50 0.0576 -2.85423
y = 0.0367x - 3.3307
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B25 微生物在 35°C, 10g/L 基質濃度(pH = 5.)下,光學密度變化圖(600nm)
6.6.1.2 35°C, 20g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B26 在 35°C 下、基質濃度 20g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0403 -3.2114
0.25 0.0407 -3.20202 0.0375
0.50 0.0436 -3.1327
0.75 0.0486 -3.02413
1.00 0.0543 -2.91323
1.25 0.0581 -2.84559
1.50 0.0602 -2.81008
y = 0.0375x - 3.3307
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B26 微生物在 35°C, 20g/L 基質濃度(pH = 5.0)下,光學密度變化圖(600nm)
6.6.1.3 35°C, 40g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B27 在 35°C 下,基質濃度 40g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0289 -3.54357
0.25 0.0292 -3.53359 0.0399
0.50 0.0324 -3.4296
0.75 0.0376 -3.28075
1.00 0.0431 -3.14423
1.25 0.0486 -3.02413
1.50 0.0534 -2.92994
y = 0.0399x - 3.5436
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B27 微生物在 35°C, 40g/L 基質濃度(pH = 5.1)下,光學密度變化圖(600nm)
6.6.1.4 35°C, 70g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B28 在 35°C 下,基質濃度 70g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0269 -3.61712
0.25 0.0271 -3.60822 0.0356
0.50 0.0304 -3.49331
0.75 0.0356 -3.33541
1.00 0.0397 -3.2264
1.25 0.0433 -3.1396
1.50 0.0489 -3.01798
y = 0.0356x - 3.6171
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B28 微生物在 35°C, 70g/L 基質濃度(pH = 5.0)下,光學密度變化圖(600nm)
6.6.1.5 35°C, 100g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B29 在 35°C 下、基質濃度 100g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0275 -3.59502
0.25 0.0277 -3.58632 0.0348
0.50 0.0348 -3.35814
0.75 0.0402 -3.21389
1.00 0.0496 -3.00376
1.25 0.0532 -2.9337
1.50 0.0567 -2.86998
y = 0.0348x - 3.595
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
T(hr) lnμ
圖B29 微生物在 35°C, 100g/L 基質濃度(pH = 5.0)下,光學密度變化圖(600nm)
6.6.2 35°C 之動力學模式
表B30 35°C 下各濃度實驗之μ值及 SAS 預測之μ值統整表
Glucose conc.
(g/L)
μexp.(h
-1)
μpred.(h
-1)
10 0.0367 0.033673 20 0.0375 0.037179 40 0.0399 0.039221 70 0.0356 0.040166 100 0.0348 0.0405570 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
濃度(g/L) μ(h-1)
實驗值 預測值
圖 B30 黑麴菌比生長動力模式(Monod model)圖
6.7.1 pH = 5.1, 40°C 下黑麴菌溫度效應 6.7.1.1 40°C, 10g/L 葡萄糖批次實驗數據
表B31 在 40°C 下、基質濃度 10g/L,黑麴菌成長之動力數據
Time (h) Abs Ln Abs
μ (h-1)
0.00 0.0402 -3.21389
0.25 0.0406 -3.20522 0.0347 0.50 0.0423 -3.16297
0.75 0.0497 -3.00175 1.00 0.0534 -2.92994
y = 0.0347x - 3.2139
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
T(hr) lnμ
圖B31 微生物在 40°C, 10g/L 基質濃度(pH = 5.0)下,光學密度變化圖(600nm)