發(fā)酵動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 18:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 半飽和常數(shù) μmax: 最大比生長(zhǎng)速率 s 微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué) 181。m 181。m/2 ks ?莫諾方程成立的假設(shè)條件： ?菌體生長(zhǎng)為均衡型非結(jié)構(gòu)式生長(zhǎng)，細(xì)胞成分只需要用一個(gè)參數(shù)即菌體濃度表示； ?只有一種底物是生長(zhǎng)限制性底物，并且沒(méi)有反饋抑制性產(chǎn)物出現(xiàn)； ?微生物生長(zhǎng)沒(méi)有動(dòng)態(tài)滯后性。 18 19 Monod方程中單一限制性基質(zhì)可以是培養(yǎng)基中任何一種與微生物生長(zhǎng)有關(guān)的營(yíng)養(yǎng)物 ， 只要該基質(zhì)相對(duì)缺乏 ，就成為限制性生長(zhǎng)因子 。 實(shí)際過(guò)程中 ， 可能出現(xiàn)多種限制性基質(zhì)和抑制性物質(zhì) ， 影響了 Monod方程的適用性 。 20 ? Ks ， 微生物對(duì)基質(zhì)的飽和常數(shù) ,當(dāng) μ= 1/2μmax， s= Ks ? 當(dāng) s Ks，基質(zhì)濃度很低時(shí)，提高 S，可明顯提高 μ，一級(jí)反應(yīng)。 ? 當(dāng) s Ks，基質(zhì)濃度較高時(shí)， μ與 s無(wú)關(guān)，零級(jí)反應(yīng)。 ? 當(dāng) s趨近于無(wú)窮大時(shí)， μ=。 181。m 181。m/2 ks s sk sm ?? max??skssm ????21 010 200 400 600 800 1000SVV mV m /2K m米氏方程 181。m 181。m/2 ks s 莫諾方程 sksVVmm ??22 莫諾方程與米氏方程 二者形式相同，但微生物生長(zhǎng)是細(xì)胞群體生命活動(dòng)的綜合表現(xiàn)，機(jī)理非常復(fù)雜。 Monod方程與米氏方程的區(qū)別與聯(lián)系是： Monod方程是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的總結(jié)，是經(jīng)驗(yàn)方程（ empirical model）； 米氏方程是根據(jù)酶反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)得出，是機(jī)理方程（ mechanistic model）。 由于微生物的代謝產(chǎn)物，特別是次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成途徑特別復(fù)雜，其動(dòng)力學(xué)過(guò)程不僅受菌體自身基因型的限制，還與其生活的外部條件有密切關(guān)系。目前整個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的規(guī)律仍不是十分清楚，大多數(shù)研究只是限于宏觀變量的非結(jié)構(gòu)模型。 23 微生物的產(chǎn)物生成動(dòng)力學(xué) 24 根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)與產(chǎn)物形成是否偶聯(lián)進(jìn)行分類 LuedekingPiret模型是一常見(jiàn)的分批發(fā)酵產(chǎn)物合成動(dòng)力學(xué)模型，它把產(chǎn)物生成速率看作是菌體生長(zhǎng)速率和菌體濃度的函數(shù)，用數(shù)學(xué)式表示為： 式中： α—— 與生長(zhǎng)偶聯(lián)的產(chǎn)物形成系數(shù) β—— 非生長(zhǎng)偶聯(lián)的相關(guān)系數(shù) 25 偶聯(lián)型： 產(chǎn)物生成速率與細(xì)胞
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