Khí thoát ra
3.3.Nghiên cứu ảnh hƣởng của pH tới quá trình sản xuất hydro của chủng vi khuẩn Thermotoga neapolitana DSM
Sự giảm nhanh giá trị pH trong môi trường nuôi cấy là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sản lượng hydro thấp trong quá trình nuôi cấy. Do đó, giá trị pH môi trường ban đầu trở thành một nhân tố quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình chuyển hóa và góp phần làm tăng năng suất hydro của chủng vi khuẩn DSM 4359. Những nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng chủng vi khuẩn DSM 4359 có khả năng phát triển và sinh hydro trong môi trường có pH từ 5 đến 9. Do đó, chúng tôi tiến hành những nghiên cứu để xác định được giá trị pH thích hợp mà tại đó thu được sản lượng hydro cao nhất bằng phương pháp lên men tối với những giá trị pH môi trường khác nhau. Chủng T. neapolitana DSM 4359 được nuôi cấy lắc 100 rpm trên môi trường với cơ chất glucose ở các giá trị pH khác nhau: 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5 và 9 và đã thu được kết quả được trình bày ở Bảng 3.6.
Bảng 3.6. Giá trị pH môi trường ảnh hưởng đến sản lượng hydro và sự phát triển tế bào
Giá trị pH ban đầu Sản lượng H2 (mmol/L) OD600 5 6.56 0.2 5.5 13.04 0.24 6 14.60 0.28 6.5 16.21 0.32 7 18.75 0.39 7.5 20.13 0.36 8 18.30 0.33 8.5 16.52 0.27 9 4.02 0.1
47
Nghiên cứu sự phát triển và sản sinh hydro ở nhiệt độ 75oC, 100 rpm với nguồn cơ chất là glucose, kết quả thể hiện ở Bảng số liệu 3.6. Khi giá trị pH tăng từ 5 đến 7.5 thì cho thấy có sự tăng tích lũy hydro nhanh chóng từ 6.56 đến 20.13 mmol/L. Sự phát triển của vi khuẩn thì đạt giá trị cực đại là OD600 = 0.39 khi giá trị pH là 7. Khi pH tăng từ 8 đến 9, thì sự dẫn đến sự tích lũy hydro và sự phát triển của tế bào giảm đi nhanh chóng: sản lượng hydro 4.02 mmol/L, OD600 = 0.1. Do đó, có thể thấy ảnh hưởng rõ rệt của các giá trị pH khác nhau tới sự phát triển và sinh hydro của chủng vi khuẩn này, và giá trị pH tối ưu là từ 7 đến 7.5.
Những nghiên cứu này tương tự với những nghiên cứu trước đó của Belkin và cộng sự. Từ những kết quả trên, rút ra kết luận sau:
Giá trị pH môi trường 7.5 là tối ưu cho sự phát triển và sản sinh hydro của chủng vi khuẩn Thermotoga neapolitana DSM 4359.