Distribution of the free and oil-trapped air bubbles in simulated broths containing fungal biomass

Authors

  • C. Patricia Larralde-Corona,

    1. Departamento de Bioingeniería, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Post. 510-3, Cuernavaca 62250, Mor., México
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  • Ma. Soledad Córdova,

    1. Departamento de Bioingeniería, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Post. 510-3, Cuernavaca 62250, Mor., México
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  • Enrique Galindo

    Corresponding author
    1. Departamento de Bioingeniería, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Post. 510-3, Cuernavaca 62250, Mor., México
    • Departamento de Bioingeniería, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Post. 510-3, Cuernavaca 62250, Mor., México
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Abstract

The location of air bubbles (i.e. inside oil drops or free in the aqueous phase) was studied by image analysis as a function of the oil and biomass concentrations in a 2 L stirred tank using a simulated fermentation medium (aqueoussalt solution, castor oil, air and fungal biomass) agitated by a Rushton turbine. The solid (fungal) phase plays an important role in defining the location of bubbles, as the percentage (in bubble volume) of bubbles trapped in oil increases threefold when biomass is added to the medium. The bubbles located inside oil drops were found to occupy 60% of the total bubble volume and to be 40% smaller than those which were non-oil associated. This phenomenon has important implications for oxygen mass transfer in multiphase fermentations.

Abstract

On a étudié la localisation de bulles d'air (p. ex., à l'intérieur des gouttes d'huile ou à I'état libre dans la phase aqueuse) par analyse d'images en fonction des concentrations d'huile et de biomasse dans un cuve de 2 L agité par un turbine Rushton avec un milieu de fermentation simulé (solution aqueuse-sel, huile de ricin, air et biomasse fongique). La phase solide (fongique) joue un rôle important pour déterminer la localisation des bulles car le pourcentage (dans le volume de bulles) de bulles prisonnières dans l'huile est incrementé trois fois avec l'ajout de biomasse dans le milieu. On a trouvé que les bulles localisées à l'intérieur des gouttes d'huile occupaient 60 % du volume total de bulles et étaient de 40 % plus petites que les bulles non associées à l'huile. Ce phénomène a des répercussions importantes sur le transfert de matière de l'oxygène dans les fermentations polyphasiques.

Ancillary