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완충용액유속, 효소.기질 반응 및 전극봉 요인에 따른 발효공정 제어용 흐름주입식 효소센서의 전류값 특성
Current Characteristics of a Flow Injection Type Enzyme-Sensor as the Variables of a Buffer Velocity, an Enzyme-Substrate Reaction and an Electrode for the Control of a Fermentation Process

송대빈   (Division of Agricultural Engineering, Gyeongsang National University/Institute of Agricultural & Life ScienceUU0000114  ); 정효석   (Division of Agricultural Engineering, Gyeongsang National University/Institute of Agricultural & Life ScienceUU0000114  ); 김성태   (Division of Agricultural Engineering, Gyeongsang National University/Institute of Agricultural & Life ScienceUU0000114  );
  • 초록

    The electric current of a flow injection type enzyme-sensor was measured to confirm the stable operating conditions of the sensor. The current of the sensor was decreased as the buffer solution velocity increased. Under the limitation of the cycle time to be below 10 minutes, the effective ranges of the buffer solution velocity were suggested $0.10{\sim}0.26$ , $0.12{\sim}0.24$ , $0.1{\sim}0.25$ and $0.05{\sim}0.10\;cm/s$ of 1.0, 1.4, 2.4 and 3.4 mm of the electrode diameters, respectively. As the reaction time of the enzyme and the substrate was increased, the current was decreased because of the dilution between the sample and buffer solution. Therefore, it could be recommended that the reaction time was able to be selected as shortly as possible in consideration of the total cycle time. As the result of the experiments using a different volume ratio of the enzyme to substrate, it was concluded that the substrate had to be mixed with the same amount of the enzyme. The current have increased remarkably in proportion to the electrode diameter under 0.1 cm/s of the buffer solution velocity but there was no difference over 0.1 cm/s of the buffer solution velocity. The cross type arrangement of the electrode was highly suggested for application and machining of the sensor.


  • 주제어

    Fermentation .   Automation .   Electrode .   Enzyme-Sensor .   FIA.  

  • 참고문헌 (8)

    1. Song, D. B. and J. Irudayaraj. 2003. Measurement of glucose concentration using ${\mu}$FIA biosensor. J. of KSAM 28(5):465-468     
    2. Updike, S. J. and G. P. Hicks. 1967. The enzyme electrode. Nature 214(92):986-988 
    3. Kriz, D., C. Berggren, A. Johansson and R. J. Ansell. 1998. Sire-technology. Part I. amperometric biosensor based on flow injection of the recognition element and differential measurements. Instrumentation Sci. & Tech. 26(1):45-57 
    4. Song, D. B. 2004. Measurement od sucrose concentration using ${\mu}$FIA biosensor. J. of KSAM 29(6):553-557     
    5. Rong, W. M., R. Vijay, L. Niklas, L. Gorton, P. Jordi and H. H. Barbel. 1998. Simultaneous monitoring of glucose and L-lactic acid during a fermentation process in an aqueous two-phase systems by on-line FIA with microdialysis sampling and dual biosensor detection. Anal. Chim. Acta. 366:127-135 
    6. Song, D. B., S. H. Cho, J. H. Chung and H. S. Jung. 2005. Characteristics of Enzyme Activity as Buffer Solution and Enzyme-Substrates Reaction Conditions. Proceedings of the KSAM 2005 Summer Conference 10(2):331-336 
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