Y_X/S (گرم بر مول): بازده بیومس از سوبسترا، Y_{P/S, exp} (مول بر مول): بازده محصول تجربی، Y_{P/S, th} (مول بر مول): بازده محصول تئوری، η (%): راندمان تبدیل سوبسترا به محصول (η =Y_P/S, _exp/Y_P/S, _th)، Y_P/X (میلی مول بر گرم): بازده تولید محصول از بیومس، q (میلی مول برگرم بر ساعت): نرخ تولید ویژه، EtOH/Ac (مول بر مول): نسبت اتانول به استات
تاثیر غلظت فروکتوز
مطالعه تاثیر سوبستراهای آلی مختلف روی رشد سلول و تولید محصول در باکتری لانگالی نشان داد که فروکتوز می تواند محیط کشت غلیظی از سلولها را تولید کرده و همچنین مسیر متابولیکی باکتری را در حالت عدم رشد به سمت فاز سالونتوژنیک شیفت دهد. به منظور بررسی امکان افزایش تولید اتانول نسبت به استات در باکتری، غلظت فروکتوز در محیط کشت تغییر داده شد. بدین منظور از غلظتهای مختلف فروکتوز (۱، ۳، ۵، ۷، ۹ و۱۱ گرم بر لیتر) در محیط کشت استفاده شد و تاثیر آنها روی دانسیته محیط کشت و تولید محصول بررسی گردید.
رشد سلول
پروفایل رشد سلول با غلظتهای مختلف سوبسترا با مدل ولترا^[۳۰۱] که برای پیش بینی رشد جمعیت در سیستم ناپیوسته به کار می رود توصیف گردید. این مدل می تواند فاز رشد و مرگ سلول را پیش بینی کند. در این مدل تولید و مرگ سلولها به عنوان تنها عواملی که می توانند جمعیت سلولی را در سیستم ناپیوسته تغییر دهند لحاظ می شوند [۸۲]:

که در آن x₀ غلظت اولیه سلول (گرم بر لیتر)،x_m حداکثر دانسیته سلول (گرم بر لیتر)، µ_m حداکثر نرخ رشد ویژه (بر ساعت)،t مدت زمان انجام فرایند تخمیر (ساعت) وk ثابت رشد و یا کاهش سلول (بر ساعت) می باشند.
شکل ۴-۶ استفاده از مدل ولترا را برای یافته های آزمایشگاهی نشان می دهد. همان طور که در شکل دیده می شود، این مدل تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشته و ضریب رگرسیون بالایی (R²) در تمام غلظتها حاصل گردید. از نرم افزار SigmaPlot^®۱۱ برای محاسبه ضرایب معادله استفاده شد. پارامترهای کینتیکی و ضرایب این مدل در جدول ۴-۲ ارائه گردیده اند.
شکل ‏۴‑۶: استفاده از مدل ولترا برای توصیف رشد سلول در غلظتهای مختلف فروکتوز
▲: ۰/۱، ■: ۰/۳، ♦: ۰/۵، ▼: ۰/۷، ×: ۰/۹، ●: ۰/۱۱ گرم بر لیتر و —: مدل ولترا
جدول ‏۴‑۲: پارامترهای کینتیکی بر اساس مدل ولترا برای رشد لانگالی با غلظتهای مختلف فروکتوز