rq補(bǔ)料發(fā)酵終點(diǎn)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 06:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 指數(shù)速率流加 變速流加 。 從補(bǔ)加的培養(yǎng)基成分來區(qū)分 ， 又可分成 單一組分補(bǔ)料 和 多組分補(bǔ)料 等等 。 蠕動(dòng)泵 選擇恰當(dāng)?shù)姆答伩刂茀?shù)進(jìn)行中間補(bǔ)料 了解這些參數(shù)對(duì)于微生物代謝、菌體生長(zhǎng)、基質(zhì)利用以及產(chǎn)物形成之間的關(guān)系。 補(bǔ)料程序依賴于 比生長(zhǎng)曲線、菌體形態(tài)、產(chǎn)物生成速率及發(fā)酵的初始條件等的情況。 反饋控制操作 非直接方法 以溶氧、 pH、呼吸商、排氣中二氧化碳分壓及代謝物質(zhì)濃度等作為反饋控制參數(shù)。 直接方法 直接以限制性營(yíng)養(yǎng)物濃度作為反饋控制參數(shù)，例如 控制氮源、碳源或碳、氮比等方式。目前只有少數(shù)基質(zhì)，如甲醇、乙醇、葡萄糖能直接測(cè)量。由于缺乏能直接測(cè)量重要參數(shù)的傳感器，因此直接方法的使用受到了限制。 建立分批補(bǔ)料培養(yǎng)的數(shù)學(xué)模型及選擇最佳控制程序 在谷氨酸發(fā)酵過程中，生產(chǎn)菌的攝氧率和基質(zhì)消耗速率之間在生長(zhǎng)某一階段存在著線性關(guān)系。根據(jù)這種關(guān)系，補(bǔ)料的聯(lián)機(jī)控制可通過攝氧率來執(zhí)行?？蓪⒀a(bǔ)料速率控制在與基質(zhì)利用速率相等的狀態(tài)。測(cè)出分批加糖過程中排氣氧濃度，計(jì)算攝氧率 (OUR)，與糖耗速率 (qsX)之間的線性關(guān)系式如下： m m o l )()m m o l O(Xq/O U RK 2S 糖耗耗氧量?? (9— 31) 利用 K值和攝氧率可間接估算糖耗。從理論上按反應(yīng)式(931)計(jì)算可得 K值似應(yīng)為 。 C6H12O6十 +NH3 →C 2H9O4N+CO2十 H2O (932) 根據(jù)攝氧率與糖耗速率之間的線性關(guān)系制定的加糖模型控制在加糖時(shí)發(fā)現(xiàn)，最佳 K值應(yīng)為 。 圖 935所示三批谷氨酸發(fā)酵中 K值對(duì)控制糖濃度的影響。 K＝ ，糖耗估計(jì)過高，發(fā)酵罐中糖過量；而 K＝ ，糖耗估計(jì)又過低； K＝ 時(shí)，加糖速率等于糖耗速率 。 表 9— 12 連續(xù)補(bǔ)料和分批補(bǔ)料發(fā)酵的比較 項(xiàng) 目 連續(xù)法 分批法 批數(shù) 加糖總量 g 殘?zhí)?8／ L(以最終體積算 ) 發(fā)酵時(shí)間 h 最終谷氨酸濃度 糖轉(zhuǎn)化率 g/g 4 190177。 3 4 139177。 4 97 在 30L發(fā)酵罐中進(jìn)行了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與常規(guī)分批加糖方法的比較研究，其結(jié)果盡表 912。實(shí)驗(yàn)證明，以估算糖耗為基礎(chǔ)的連續(xù)加糖法可縮短發(fā)酵周期，而且最終谷氨酸濃度和轉(zhuǎn)換率比分批加糖法高。 養(yǎng)分或前體 比吸收速率 所需補(bǔ)料速率 已糖 NH3 PO43－ SO42－ 苯乙酸 mmolg1h1 (最適 )mmolg1h1 μ＝ h1 g1h1 g1h1 g1h1 g1h1 1h1 80mgL1h1 21mg g1h1 g1h1 g1h1 表 9— 13產(chǎn)黃青霉菌突變株的各種養(yǎng)分比吸收速率 Bajpa等選用一套生長(zhǎng)、青霉素生產(chǎn)、基質(zhì)和氧消耗 的 模型，用這模型來優(yōu)化恒定的補(bǔ)糖速率和 KLa和 青霉素的補(bǔ)糖速率，如圖 936，補(bǔ)糖速率的最佳點(diǎn)與設(shè)備的供氧能力有關(guān)， KLa大的，補(bǔ)料速率相應(yīng)也大，同時(shí)生產(chǎn)水平也高 。 供氧能低的設(shè)備 (KLa＝80h1) 補(bǔ)料速率也相應(yīng)的要減少， 才能達(dá)到在這一設(shè)備中生產(chǎn) 的最高水平。但其產(chǎn)量要比 供氧能力好的設(shè)備降低23%。 補(bǔ)料蠕動(dòng)泵 酸堿調(diào)節(jié)泵 控制發(fā)酵的培養(yǎng)基成分 次級(jí)代謝產(chǎn)物 的生成大多與快速被利用碳源 (主要是葡萄糖 )的消耗密切相關(guān)。 只有在葡萄糖幾乎耗盡，生長(zhǎng)停止時(shí)，才開始大量合成次級(jí)代謝產(chǎn)物。 避免葡萄糖效應(yīng) 常采用 混合碳源培養(yǎng)基 流加葡萄糖 實(shí)例 1 避免葡萄糖效應(yīng)在發(fā)酵過程中的應(yīng)用
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