模塊五發(fā)酵工藝控制(編輯修改稿)
2024-08-15 20:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ＞需氧速率，即 KLa (C﹡ － CL) ＞ r 此時(shí)發(fā)酵液中的溶氧濃度 CL會(huì)不斷增加趨近于 C﹡ ② 若需氧速率＞供氧速率，即 r ＞ KLa (C﹡ － CL) 則 CL會(huì)不斷下降趨近于 0。 結(jié)論：影響供氧的主要因素是推動(dòng)力 (C﹡ － CL) 和體積氧傳遞系數(shù) KLa 。 供氧的調(diào)控策略 （ 3）供氧的調(diào)控 （影響供氧的因素） 提高 推動(dòng)力 （ C﹡ － CL ） （手段不多） ① 增加 C﹡ 的方法 （ P169）； ② 降低 CL：可通過(guò)減少空氣流量來(lái)達(dá)到，但 CL不能低于臨界氧濃度 (C臨界 ) ，必須略大于 C臨界；同時(shí)減少空氣流量本身會(huì)使 KLa下降。 提高 體積氧傳遞系數(shù) KLa ① 攪拌： 使液體形成渦流，延長(zhǎng)氣泡在液體中的停留時(shí)間； 增加液體湍動(dòng)程度，減少氣泡外滯流液膜的厚度，從而減小傳遞過(guò)程的力； 將空氣打散成小氣泡，防止其凝集，從而增大氣液相的有效接觸面積； 使培養(yǎng)液中的成分分布均勻，細(xì)胞在培養(yǎng)液中均勻地懸浮，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝物的及時(shí)分散。 供氧的調(diào)控策略 ② 空氣流量 提供氧氣，帶走廢氣； 在一定流量范圍內(nèi)， KLa隨空氣流量增加而增加； 當(dāng)空氣流量超過(guò)某一限度，攪拌器不能有效地將空氣泡分散到液體中，而在大量空氣泡中空轉(zhuǎn)，發(fā)生”過(guò)載“現(xiàn)象，氣流形成大的氣泡，沿軸的周?chē)觯? KLa不能再提高。 ③ 培養(yǎng)液性質(zhì)的影響 密度、黏度、表面張力、擴(kuò)散系數(shù)等； 液膜厚度增加，傳質(zhì)阻力增大，擴(kuò)散系數(shù)降低，通氣效率下降。 ④ 微生物生長(zhǎng)的影響 菌體濃度； 菌絲形態(tài)：球狀菌的 KLa是相同濃度絲狀菌的 2倍；絲狀菌的稠度指數(shù)是球狀菌的 10倍。 供氧的調(diào)控策略 ⑤ 消泡劑的影響 ⑥ 離子強(qiáng)度的影響 消泡劑會(huì)分布在氣液界面，增大傳遞阻力，使 KL下降；雖然“ a”有所增加，但 KL下降的影響超過(guò)“ a”的增加，所以總體是有很大的下降。 電解質(zhì)溶液中生成的氣泡比在水中的要小得多，故有較大的“ a”。 發(fā)酵過(guò)程中溶氧監(jiān)控的意義 （ P166） （ 4） 溶氧（ DO）的測(cè)定（ P166） KLa
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