4.2.1 生长曲线 分批培养中微生物的生长曲线如图4-2。随 培养的进行，基质浓度下降，菌体量增加，产 物量相应增加。分批式培养过程中，微生物的 生长可分为： 1、迟缓期（lag phase)； 2、对数生长期（lagarithmic growth phase）； 3、减速期（fransient phase）； 4、静止期（stationary phase）； 5、衰退期（decline phase）5个阶段
4.2.1 生长曲线 分批培养中微生物的生长曲线如图4-2。随 培养的进行，基质浓度下降，菌体量增加，产 物量相应增加。分批式培养过程中，微生物的 生长可分为： 1、迟缓期（lag phase)； 2、对数生长期（lagarithmic growth phase）； 3、减速期（fransient phase）； 4、静止期（stationary phase）； 5、衰退期（decline phase）5个阶段
分批式培养中微生物的生长曲线
分批式培养中微生物的生长曲线
4.2.2 状态方程式 分批式培养过程的状态方程式（环境过程的 状态方程式）可表示为： 基质：dS/dt=-yX 菌体：dX/dt=μX 产物：dP/dt=X 氧： CO2： ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) − − − − − = = all o out co out o out all o i n co i n o i n o P P P P P P P P V F OUR Q X 2 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) − − − − − = = all o i n co i n co i n all o out co out co out co P P P P P P P P V F CER Q X 2 2 2 2 2 2 2
4.2.2 状态方程式 分批式培养过程的状态方程式（环境过程的 状态方程式）可表示为： 基质：dS/dt=-yX 菌体：dX/dt=μX 产物：dP/dt=X 氧： CO2： ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) − − − − − = = all o out co out o out all o i n co i n o i n o P P P P P P P P V F OUR Q X 2 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) − − − − − = = all o i n co i n co i n all o out co out co out co P P P P P P P P V F CER Q X 2 2 2 2 2 2 2
当 t=0 时 ; ; 0; ; 0 0 0 S = S X = X P = = 0 0 2 2 0 2 2 0 ; ; ( ) ; ( ) = = Qo = Qo Qco = Qco 上式中， F为惰性气体流速， V为反应液总容积， Pall为气体总压力， (Po2)out为排气中氧的分压， (Po2)in为进气体中氧的分压， (Pco2)in为进气体中C02的分压， (Pco2)out为排气中CO2的分压
当 t=0 时 ; ; 0; ; 0 0 0 S = S X = X P = = 0 0 2 2 0 2 2 0 ; ; ( ) ; ( ) = = Qo = Qo Qco = Qco 上式中， F为惰性气体流速， V为反应液总容积， Pall为气体总压力， (Po2)out为排气中氧的分压， (Po2)in为进气体中氧的分压， (Pco2)in为进气体中C02的分压， (Pco2)out为排气中CO2的分压
一般微生物的最适温度、最适pH的范围较窄。 例 如 ， Calam 等 人 研 究 了 温 度 对 产 黄 青 霉 （Penicillum chrysogenum）生长速率和青霉 素生成速率的影响，发现最适生长温度为30℃， 进行呼吸的最适温度为21.7～28.6℃，产物青霉 素的最适生成温度为24.7℃。生产中一般采用定 值控制。在这样的条件下，可以认为分批培养过 程中的动态特性取决于基质与微生物浓度（接种 量）及微生物反应的诸比速率的初始值，因此， 支配分批式培养统的主要因素是基质与微生物的 浓度的初始值
一般微生物的最适温度、最适pH的范围较窄。 例 如 ， Calam 等 人 研 究 了 温 度 对 产 黄 青 霉 （Penicillum chrysogenum）生长速率和青霉 素生成速率的影响，发现最适生长温度为30℃， 进行呼吸的最适温度为21.7～28.6℃，产物青霉 素的最适生成温度为24.7℃。生产中一般采用定 值控制。在这样的条件下，可以认为分批培养过 程中的动态特性取决于基质与微生物浓度（接种 量）及微生物反应的诸比速率的初始值，因此， 支配分批式培养统的主要因素是基质与微生物的 浓度的初始值