3.溶氧浓度和氧化还原电位 ◼ 好气性发酵过程中,液体培养基中均需维持一定水平 的溶解氧,以满足生物细胞呼吸、生长及代谢需要。 溶解氧水平和溶氧效率往往是发酵生产水平和技术经 济指标的重要影响因素。 ◼ 对一些亚好氧的生物发酵反应如某些氨基酸发酵生产, 在产物积累时,只需很低的溶解氧水平。这样低的溶 解氧浓度使用氧化还原电极电位计(ORP仪)来测定 微小的溶氧值。 4.发酵液中溶解CO2浓度 ◼ 对通气发酵生产,由于生物细胞的呼吸和生物合成, 培养液中的氧会被部分消耗,而溶解的CO2含量会升 高。对大部分的好氧发酵,当发酵液中溶解CO2浓度 增至某值时,就会使细胞生长和产物生成速率下降
3.溶氧浓度和氧化还原电位 ◼ 好气性发酵过程中,液体培养基中均需维持一定水平 的溶解氧,以满足生物细胞呼吸、生长及代谢需要。 溶解氧水平和溶氧效率往往是发酵生产水平和技术经 济指标的重要影响因素。 ◼ 对一些亚好氧的生物发酵反应如某些氨基酸发酵生产, 在产物积累时,只需很低的溶解氧水平。这样低的溶 解氧浓度使用氧化还原电极电位计(ORP仪)来测定 微小的溶氧值。 4.发酵液中溶解CO2浓度 ◼ 对通气发酵生产,由于生物细胞的呼吸和生物合成, 培养液中的氧会被部分消耗,而溶解的CO2含量会升 高。对大部分的好氧发酵,当发酵液中溶解CO2浓度 增至某值时,就会使细胞生长和产物生成速率下降
5.细胞浓度及酶活特性 菌体的浓度与酶的活动中心密切相关。通过菌体干 重的测定,可以了解生物的生长状态,从而控制和 改变生产工艺或补料和供氧,保证达到较好的生产 水平。 酶做催化剂的生化反应,则酶浓度(活度)是必须 检测监控的参变量。 6.菌体形态 菌体形态的变化也是反应它的代谢变化的重要特征。 可以根据菌体的形态不同,区分出不同的发酵阶段 和菌体的质量
5.细胞浓度及酶活特性 菌体的浓度与酶的活动中心密切相关。通过菌体干 重的测定,可以了解生物的生长状态,从而控制和 改变生产工艺或补料和供氧,保证达到较好的生产 水平。 酶做催化剂的生化反应,则酶浓度(活度)是必须 检测监控的参变量。 6.菌体形态 菌体形态的变化也是反应它的代谢变化的重要特征。 可以根据菌体的形态不同,区分出不同的发酵阶段 和菌体的质量
三、间接参数 1.呼吸代谢参数 微生物的氧利用速率,二氧化碳释放速率,和呼吸熵。 假设流出反应器的气体流量与空气流入量相等,空气中氧浓 度为21%,二氧化碳的浓度为零,测量到排出气体的氧浓 度为 ,二氧化碳的浓度为 ,则由气相物料平衡 计算可得: 氧利用速率(OUR) 二氧化碳释放速率(CER) 呼吸熵( ) O2出 % CO2出% RO OUR (21% O2 %) FA /V 2 = = − 出 RQ 21% 2 % / 2 % 2 2 ( O 出 )CO 出 R R RQ CO O = = − RCO CER CO2 % FA /V 2 = = 出
三、间接参数 1.呼吸代谢参数 微生物的氧利用速率,二氧化碳释放速率,和呼吸熵。 假设流出反应器的气体流量与空气流入量相等,空气中氧浓 度为21%,二氧化碳的浓度为零,测量到排出气体的氧浓 度为 ,二氧化碳的浓度为 ,则由气相物料平衡 计算可得: 氧利用速率(OUR) 二氧化碳释放速率(CER) 呼吸熵( ) O2出 % CO2出% RO OUR (21% O2 %) FA /V 2 = = − 出 RQ 21% 2 % / 2 % 2 2 ( O 出 )CO 出 R R RQ CO O = = − RCO CER CO2 % FA /V 2 = = 出
2.菌体比生长速率 每小时每单位重量的菌体所增加的菌体量称为菌 体的比生长速率,单位为1/h。菌体的比生长速 率与生物的代谢有关。 3.氧比消耗速率(rO2) 氧比消耗速率称为菌体的呼吸强度,即每小时每 单位重量的菌体所消耗的氧的数量,其单位为毫 克分子氧/克干菌体小时
2.菌体比生长速率 每小时每单位重量的菌体所增加的菌体量称为菌 体的比生长速率,单位为1/h。菌体的比生长速 率与生物的代谢有关。 3.氧比消耗速率(rO2) 氧比消耗速率称为菌体的呼吸强度,即每小时每 单位重量的菌体所消耗的氧的数量,其单位为毫 克分子氧/克干菌体小时
第二节 检测方法与仪器 研究微生物生长过程所需要的检 测参数大多是通过在反应器中配置各 种传感器和自动分析仪来实现的。这 些装置能把非电量参数转化为电信号, 这些信号经适当处理后,可用于监测 发酵的状态、直接作发酵闭环控制和 计算间接参数
第二节 检测方法与仪器 研究微生物生长过程所需要的检 测参数大多是通过在反应器中配置各 种传感器和自动分析仪来实现的。这 些装置能把非电量参数转化为电信号, 这些信号经适当处理后,可用于监测 发酵的状态、直接作发酵闭环控制和 计算间接参数