7.1微生物对溶解氧的需求3、影响微生物耗氧的主要因素2、发酵过程中微生物耗氧的一般规律1、微生物需氧特征的定量描述C
7.1 微生物对溶解氧的需求 6 3、影响微生物耗 氧的主要因素 2、发酵过程中微生物耗 氧的一般规律 1、微生物需氧特征的定量 描述
7.1.13微生物需氧特征的定量描述1.呼吸强度(比耗氧速率)Q02单位质量干菌体在单位时间内消耗发酵液中溶解氧的量单位:mmolO2/(kg干菌体·h)比耗氧速率与菌体状态、溶氧浓度及其他基质浓度密切相关2.摄氧率(耗氧速率OUR)Y单位体积培养液(含干菌体质量X)在单位时间内消耗发酵液中溶解氧的量mmolO, / (m .h)单位:=Q02:XX-一以干重表示的细胞浓度,kg(干重)/m3
1. 呼吸强度(比耗氧速率) QO2 : 单位质量干菌体在单位时间内消耗发酵液中溶解氧的量 单位:mmolO2 /(kg干菌体·h) 比耗氧速率与菌体状态、溶氧浓度及其他基质浓度密切相关 2. 摄氧率(耗氧速率OUR)γ: 单位体积培养液(含干菌体质量X)在单位时间内消耗发酵 液中溶解氧的量 单位: γ=QO2·X X——以干重表示的细胞浓度,kg(干重)/m3 ( ) 3 mmolO2 m h 7.1.1 微生物需氧特征的定量描述 7
7.1.11微生物需氧特征的定量描述3.Qo与溶氧浓度C.关系液体中溶解氧浓度:CL(单位:mol/m3)思考&讨论:如何定量描述Qo2与C的关系?OCcrCL
3. QO2与溶氧浓度CL关系 液体中溶解氧浓度:CL(单位:mol/m3) 8 7.1.1 微生物需氧特征的定量描述 思考&讨论: 如何定量描述QO2与CL的关系?
(1)当C,>Ccr时,Qo2= (Qo2)m(2)当C<Ccr时(O02 )mCLQ02ko +CL·ko:亲和常数(半饱和常数)单位:mol/m3·k.越大,亲利力越小,Qo越小。临界氧浓度:(Qo2受发酵液中CL影响,不同微生物对C都有最低要求。即不影响其呼吸所许的最低溶氧浓度称为临界氧浓度
酵母的呼吸强度与溶氧浓度的关系 (1) 当CL>Ccr时, QO2= (QO2)m (2) 当CL< Ccr时, L O m L O k C (Q ) C Q 0 2 2 • k0:亲和常数(半饱和常数), 单位:mol/m3 9 临界氧浓度:Ccr QO2受发酵液中CL影响,不同微生物对CL都有最 低要求。即不影响其呼吸所允许的最低溶氧浓度, 称为临界氧浓度 • k0越大,亲和力越小,QO2越小
(讨论)7.1.2发酵过程中微生物耗氧的一般规律Y.200o.100o-Q02Qo,[ul/(h·mg))o干重(mg/摇瓶)口X804pHoO1500培养初期?()士60HO100对数生长初期?5A40对数生长后期?-00衰减期?O50O馆20o00稳定期?南1祥60408020100时间(h)疣孢漆斑霉在分批培养时呼吸强度的变化10
疣孢漆斑霉在分批培养时呼吸强度的变化 10 7.1.2 发酵过程中微生物耗氧的一般规律(讨论) 培养初期? 对数生长初期? 对数生长后期? 衰减期? 稳定期? γ QO2 X