5.搅拌转速与搅拌功率 搅拌转速对发酵液的混合状态、溶氧速率、物质传递等有 重要影响,同时影响生物细胞的生长、产物的生成、搅拌功率 消耗等。对某一确定的发酵反应器,当通气量一定时,搅拌转 速升高,其溶氧速率增大,消耗的搅拌功率也越大。在完全湍 流的条件下,搅拌功率与搅拌转速的三次方成正比。 某些生物细胞如动植物细胞、丝状菌等,对搅拌剪切敏感, 故搅拌转速和搅拌叶尖线速度有其临界上限范围。 搅拌功率与搅拌转速的关系,是机械搅拌通气发酵罐的比 拟放大基准。 3 5 P = NP N Di
5.搅拌转速与搅拌功率 搅拌转速对发酵液的混合状态、溶氧速率、物质传递等有 重要影响,同时影响生物细胞的生长、产物的生成、搅拌功率 消耗等。对某一确定的发酵反应器,当通气量一定时,搅拌转 速升高,其溶氧速率增大,消耗的搅拌功率也越大。在完全湍 流的条件下,搅拌功率与搅拌转速的三次方成正比。 某些生物细胞如动植物细胞、丝状菌等,对搅拌剪切敏感, 故搅拌转速和搅拌叶尖线速度有其临界上限范围。 搅拌功率与搅拌转速的关系,是机械搅拌通气发酵罐的比 拟放大基准。 3 5 P = NP N Di
6.泡沫高度 发酵液泡沫产生的原因是多方面的,最主要的是培养基 中所固有的或是发酵过程中生成的蛋白质、菌体、糖类以及 其他稳定泡沫的表面活性物质,加上通气发酵过程大量的空 气泡以及厌气发酵过程中生成的CO2气泡,都会导致生物发 酵液面上生成不同程度的泡沫层。 7.培养基流加速度 对生物发酵的连续操作或流加操作过程,均需连续或间 歇往反应器中加入新鲜培养基,且要控制加入量和加入速度, 以实现优化的连续发酵或流加操作,获得最大的发酵速率和 生产效率
6.泡沫高度 发酵液泡沫产生的原因是多方面的,最主要的是培养基 中所固有的或是发酵过程中生成的蛋白质、菌体、糖类以及 其他稳定泡沫的表面活性物质,加上通气发酵过程大量的空 气泡以及厌气发酵过程中生成的CO2气泡,都会导致生物发 酵液面上生成不同程度的泡沫层。 7.培养基流加速度 对生物发酵的连续操作或流加操作过程,均需连续或间 歇往反应器中加入新鲜培养基,且要控制加入量和加入速度, 以实现优化的连续发酵或流加操作,获得最大的发酵速率和 生产效率
8.冷却介质流量与速度 为保持反应器系统的温度在工艺规定的范围 内,必须用水等冷却介质通过热交换器把发酵热 移走。根据生化反应器的热量平衡算式: Q发酵 + Q0 = Q冷却 ( ) T2 T1 Q F c 冷却 = W −
8.冷却介质流量与速度 为保持反应器系统的温度在工艺规定的范围 内,必须用水等冷却介质通过热交换器把发酵热 移走。根据生化反应器的热量平衡算式: Q发酵 + Q0 = Q冷却 ( ) T2 T1 Q F c 冷却 = W −
9.培养基质浓度和产物浓度 ◼ 培养液基质浓度则是发酵转化率及产物得率的 重要衡量。 ◼ 掌握了发酵液中的产物浓度,就可确定发酵的 进程以及决定发酵是否正常及是否需要结束发 酵。 ◼ 基质与产物浓度的检测、控制对各种发酵均是 必要的
9.培养基质浓度和产物浓度 ◼ 培养液基质浓度则是发酵转化率及产物得率的 重要衡量。 ◼ 掌握了发酵液中的产物浓度,就可确定发酵的 进程以及决定发酵是否正常及是否需要结束发 酵。 ◼ 基质与产物浓度的检测、控制对各种发酵均是 必要的
二、状态参数 1.黏度(或表观黏度) 培养基的黏度主要受培养基的成分及浓度、细胞浓 度、温度、代谢产物等影响。而发酵液的黏度(或 表观黏度)对溶液的搅拌与混合、溶氧速率、物质 传递等有重要影响,同时对搅拌功率消耗及发酵产 物的分离纯化均起着重要作用。 2.pH 每一种生物细胞均有最佳的生长增殖pH值,细胞 及酶的生物催化反应也有相应的最佳pH范围。而 在培养基制备及产物提取、纯化过程也必须控制适 当的pH。因此生物反应生产对pH的检测控制极为 重要
二、状态参数 1.黏度(或表观黏度) 培养基的黏度主要受培养基的成分及浓度、细胞浓 度、温度、代谢产物等影响。而发酵液的黏度(或 表观黏度)对溶液的搅拌与混合、溶氧速率、物质 传递等有重要影响,同时对搅拌功率消耗及发酵产 物的分离纯化均起着重要作用。 2.pH 每一种生物细胞均有最佳的生长增殖pH值,细胞 及酶的生物催化反应也有相应的最佳pH范围。而 在培养基制备及产物提取、纯化过程也必须控制适 当的pH。因此生物反应生产对pH的检测控制极为 重要