第四章:氧的供需与传递 好氧微生物在新陈代谢过程中(基质的氧化、菌体的生长、 产物的形成)需要氧气,而氧气本身是难溶性的气体, 在培养过程中不能向其它的可溶性营养物质一样,一次供 应就满足要求,而只能维持很短的时间(15-20 s)。因此, 在生产过程中必须不断地向培养基中提供足够的氧 实验室:摇瓶。 中间生产规模/生产规模:通风+搅拌。 提供微生物生长和代谢所需的氧,并提高营养物质 和代谢物质的传递速度
第四章:氧的供需与传递 好氧微生物在新陈代谢过程中(基质的氧化、菌体的生长、 产物的形成)需要氧气,而氧气本身是难溶性的气体, 在培养过程中不能向其它的可溶性营养物质一样,一次供 应就满足要求,而只能维持很短的时间(15-20 s)。因此, 在生产过程中必须不断地向培养基中提供足够的氧 实验室:摇瓶。 中间生产规模/生产规模:通风+搅拌。 提供微生物生长和代谢所需的氧,并提高营养物质 和代谢物质的传递速度
表-1n 梅和代撕产物在水的津解度[W拉dha业(18)] 质 物 湿度(0) 溶解度(/L)· 丙驾根 25 1物 L-天子联啦 25 24.6 葡断销 25 50 甘氨酸 .21.7 乳糖 25 170 L-充抓酸 25 22.9 崽精 25 909 酒右敌 5 769 尿素 15 60 DL~缣氨酸 25 6.8
0.045 g/L 氧的浓度是其它营养物质浓度的10-3以下
0.045 g/L 氧的浓度是其它营养物质浓度的10-3以下
4.1 微生物对氧的需求的量 受菌种的影响:呼吸强度不同、细胞的组成。 受碳源种类的影响 受产物的影响(当有细胞外产物如青霉素) Darlington,1964,酵母成分表示为 C3.92H6.5O1.94 从碳氢化合物和碳水化合物生成酵母的反应可用 下式表示: 7.4CH2+6.135O2 =C3.92H6.5O1.94+3.22CO2+3.98H2O 6.67CH2O+2.1O2=C3.92H6.5O1.94+2.75CO2+3.42H2O 碳源的性质决定着发酵的需氧量
4.1 微生物对氧的需求的量 受菌种的影响:呼吸强度不同、细胞的组成。 受碳源种类的影响 受产物的影响(当有细胞外产物如青霉素) Darlington,1964,酵母成分表示为 C3.92H6.5O1.94 从碳氢化合物和碳水化合物生成酵母的反应可用 下式表示: 7.4CH2+6.135O2 =C3.92H6.5O1.94+3.22CO2+3.98H2O 6.67CH2O+2.1O2=C3.92H6.5O1.94+2.75CO2+3.42H2O 碳源的性质决定着发酵的需氧量
Qo2为比耗氧速率/呼吸强度mol/(kg干细胞.s). (Qo2 )M 为最大比耗氧速率;X为菌体浓度(kg干细胞/m3 );YG: 单 位质量的底物生成细胞的得率.YP :单位质量的底物生成 产物的得率。耗氧速率 r = Qo2X(mol/m3 .s) 临界溶氧浓度:当培养基中不存在其它限制性基质时, 不影响好氧性微生物繁殖的最低的溶解氧的浓度。一般 为饱和浓度的1-25%。 饱和溶氧浓度: 该温度下的氧的溶解度。 氧的饱满度:溶解氧的浓度与临界氧浓度之比
Qo2为比耗氧速率/呼吸强度mol/(kg干细胞.s). (Qo2 )M 为最大比耗氧速率;X为菌体浓度(kg干细胞/m3 );YG: 单 位质量的底物生成细胞的得率.YP :单位质量的底物生成 产物的得率。耗氧速率 r = Qo2X(mol/m3 .s) 临界溶氧浓度:当培养基中不存在其它限制性基质时, 不影响好氧性微生物繁殖的最低的溶解氧的浓度。一般 为饱和浓度的1-25%。 饱和溶氧浓度: 该温度下的氧的溶解度。 氧的饱满度:溶解氧的浓度与临界氧浓度之比