Abstract
Bioprosessitekniikka on monitieteellinen teollisuudenala,
joka yhdistää biologian ja kemian tietämyksen
kemiantekniikkaan. Se on kasvava teollisuudenala, koska
sen sovellukset ovat hyvin tärkeitä ruoka-, farmasia-,
diagnostiikka- ja kemianteollisuudelle. Tämän lisäksi
riippuvuutta öljystä tulee vähentää merkittävästi, mikä
mahdollistaa uuden ja innovatiivisen tutkimuksen
petrokemikaalituotteiden korvaamiseksi. Bioprosessit ovat
prosesseja, jotka käyttävät soluja ja/tai niiden osia
tuottamaan haluttuja tuotteita. Bioprosesseja on jo
käytetty polttoaineiden ja kemikaalien tuottamiseen,
erityisesti etanolin ja ns. building-block kemikaalien,
kuten karboksyylihappojen, tuottamiseen. Jotta
bioprosesseista saadaan tehokkaampia ja taloudellisesti
kannattavampia, raaka-aineiden on oltava halpoja ja
bioprosessien on toimittava optimaalisissa olosuhteissa.
Erilaisten parametrien mittaaminen on välttämätöntä,
sillä ne antavat tietoja prosessin tilasta ja
kriittisistä prosessiparametreista, joita ovat biomassa,
lähtöaineet ja tuotteet. Offline-mittausten lisäksi
online- määritykset kasvattavat merkitystään
bioprosessien optimoinnissa.
Kapillaarielektroforeesi (CE) on monipuolinen
analyysitekniikka, jolla ei ole rajoituksia polaaristen
liuottimien, analyyttien tai näytteiden kanssa.
Optimoitujen menetelmien korkea resoluutio ja tehokkuus
mahdollistavat nopean detektoinnin ja kvantifioinnin.
Tämä työ osoittaa CE:n potentiaalin monipuolisena
bioprosessimonitorointityökaluna. Osana tätä tutkimusta
kaupallinen CE-laitteisto muutettiin toimimaan
online-analysointilaitteistona prosessien automaattista
monitorointia varten. Tämä työ kuvaa kolme offline-CE
analyysimenetelmää karboksyyli-, fenoli- ja aminohappojen
analysointiin sekä yhden online-CE analyysimenetelmän
karboksyylihappojen monitorointiin bioprosessien aikana.
Käytetyt detektointimenetelmät olivat epäsuora ja suora
UV sekä laser-indusoitu fluoresenssi. Työn tuloksia
voidaan käyttää bioprosessiolosuhteiden optimoinnissa,
elinvoimaisempien ja kestävämpien mikro-organismien
kehittämisessä sekä bioprosessien dynamiikan tutkimisessa
| Original language | English |
|---|---|
| Qualification | Doctor Degree |
| Awarding Institution |
|
| Supervisors/Advisors |
|
| Award date | 24 Jan 2014 |
| Place of Publication | Espoo |
| Publisher | |
| Print ISBNs | 978-951-38-8107-8 |
| Electronic ISBNs | 978-951-38-8108-5 |
| Publication status | Published - 2013 |
| MoE publication type | G5 Doctoral dissertation (article) |
Keywords
- bioprocess monitoring
- capillary electrophoresis
- online capillary electrophoresis
- carboxylic acids
- phenolic acids
- amino acids