[理學]5發(fā)酵動力學(編輯修改稿)
2024-11-15 00:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi) RNA特別是 rRNA含量增高； – 合成代謝活躍，易產(chǎn)生誘導酶； – 對外界不良條件敏感。 ? 原因： ? 適應新的環(huán)境條件，合成新的酶，積累必要的中間產(chǎn)物。 ? 影響延遲期長短的因素： – 菌種 – 接種菌齡 (對數(shù)生長期進行轉(zhuǎn)接 ) – 接種量 (大，易形成優(yōu)勢 ) – 培養(yǎng)基成分 (合成與天然培養(yǎng)基 ) ? （ logarithmic phase） ? 其他名稱：指數(shù)期 ? 現(xiàn)象： ? 細胞數(shù)目以幾何級數(shù)增加，其對數(shù)與時間呈直線關(guān)系。 ? 特點： – 生長速率常數(shù)最大 。 – 平衡生長 。 – 代謝最旺盛 。 – 對理化因素較敏感 。 ? 影響因素： – 菌種 。 – 營養(yǎng)組分與各組分的濃度 。 – 培養(yǎng) 溫度 。 ? （ stationary phase） ? 又稱：恒定期或最高生長期 ? 特點： – ①細胞增殖與死亡數(shù)幾乎相等，細胞數(shù)達最高值； – ②開始積累內(nèi)含物或產(chǎn)芽孢； – ③開始 合成次生代謝產(chǎn)物 ； ? 影響因素： – 限制性營養(yǎng)物的量； – 營養(yǎng)物的比例； – 有害代謝廢物的積累； – 物化條件； ? （ Death or decline phase） ? 特點： – ①出現(xiàn) “ 負生長 ” ； – ②細胞出現(xiàn)多形態(tài)變化； – ③菌體死亡、自溶； ? 影響因素： – 環(huán)境條件變化； – 分解代謝超過合成代謝； ? (三 )微生物生長速度的動力學方程 ? 比生長速率受限制性基質(zhì)濃度的影響。二者之間的關(guān)系由 Monod式描述： ][][m a x SKSS ?? ?? 當存在 多種限制性營養(yǎng)基質(zhì) 時，方程可改為 : ??????????????????????????????? 122221111m a x1iiiiiiKSKSKSKSKSKSK?? 如果所有營養(yǎng)物過量，細胞生長可處于對數(shù)生長期，可達到 μ =μ max。 ? (四 )營養(yǎng)利用和產(chǎn)物生成動力學 ? ? F,S0,X0 V,S,X， P F39。,S,X,P ? 根據(jù)體系物料平衡原理有： ? (1)菌體增長： VXFXVFXdtdX 39。0 ??? ?? (2)限制性基質(zhì) VSFmXYXQYXVFSdtdSSPPSX39。//0 ?????? ?? ?dSdXYSX ??/這里： ? ?dSdPYSP ??/(基質(zhì)的菌體得率 ) (基質(zhì)的產(chǎn)物得率 ) ? 式中： – F,F’：基質(zhì)流量 (L/h)； – X： 細胞濃度 (g菌體 /L)； – V： 發(fā)酵液體積 (L)。 – S0： 流入基質(zhì)濃度 (g基質(zhì) /L) – S： 流出基質(zhì)濃度 (g基質(zhì) /L) – YX/S： 基質(zhì)的菌體得率 (g菌體 /g基質(zhì) ) – YP/S： 基質(zhì)的產(chǎn)物得率 (g產(chǎn)物 /g基質(zhì) ) – QP： 比產(chǎn)物生成速率 (g產(chǎn)物 /g菌體 .h) – X： 菌體濃度 (g菌體 /L) – m： 碳源維持常數(shù) (g基質(zhì) /g菌體 .h) – P： 發(fā)酵液中產(chǎn)物濃度 (g產(chǎn)物 /L)。 – k： 產(chǎn)物分解常數(shù) (h1)。 45 ? （ 3）產(chǎn)物生成 kPPVFXQdtdP P ??? 39。 產(chǎn)物濃度變化＝生成量－流出量－被分解量 用于分批發(fā)酵， F， F’ ＝ 0，考慮產(chǎn)物不分解，則分批發(fā)酵動力學為： ? 菌體濃度變化： XQdtdP P ??? 產(chǎn)物濃度變化： mXYXQYXdtdSSPPSX?????//?? 基質(zhì)濃度變化： XdtdX ??? 二、補料分批培養(yǎng) ? 單一補料分批培養(yǎng) (P162) ? 是補料分批培養(yǎng)中的一種類型。 ? 特點：補料一直到培養(yǎng)液達到額定值，中途不取出培養(yǎng)液。 間歇補料操作 連續(xù)補料操作 按操作方式 ? 假
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