08生物工藝學(xué)第八-文庫(kù)吧資料
2025-02-22 12:20本頁(yè)面
【正文】 頁(yè) 目錄 溶氧濃度的計(jì)算 溶氧傳感器測(cè)量的是溶氧壓，而不是溶氧濃度，它以飽和值 (即與氣相氧分壓平衡的溶氧濃度 )的百分?jǐn)?shù)表示。 與傳質(zhì)相關(guān)的參數(shù)估計(jì) 與基質(zhì)消耗有關(guān)的參數(shù)估計(jì) 與呼吸代謝有關(guān)的參數(shù)估計(jì) 與細(xì)胞生長(zhǎng)相關(guān)參數(shù)的估計(jì) 共 57頁(yè) 第 31頁(yè) 目錄 與基質(zhì)消耗有關(guān)的參數(shù)估計(jì) 以分批發(fā)酵為例，由基質(zhì)平衡可得 基質(zhì)消耗速率 的計(jì)算公式： 如果發(fā)酵過(guò)程達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài) … 基質(zhì)消耗總量可由基質(zhì)消耗速率對(duì)時(shí)間積分進(jìn)行估計(jì)，即： dtdCCCVFv ssss r ??? )( ? ?????tss dtdtSdmCCVFSmr0})()({)(共 57頁(yè) 第 32頁(yè) 目錄 微生物的呼吸代謝參數(shù)通常有三個(gè)： 氧利用速率（ OUR） CO2 釋放速率（ CER） 呼吸商 （ RQ） 與呼吸代謝有關(guān)的參數(shù)估計(jì) 共 57頁(yè) 第 33頁(yè) 目錄 呼吸商 RQ： 發(fā)酵過(guò)程中氧的消耗比速與二氧化碳生成比速的商 。 如氧利用速率 (OUR)、二氧化碳釋放速率 (CER)、比生產(chǎn)速率 (μ )、體積氧傳質(zhì)速率(KLa)、呼吸商 (RQ)等。 △ H 直接重量測(cè)量法：直接稱重 體積計(jì)量法：計(jì)算進(jìn)出料液 流量計(jì)量法：計(jì)算流量和時(shí)間 液位探針 直接狀態(tài)參數(shù)檢測(cè) 共 57頁(yè) 第 26頁(yè) 目錄 發(fā)酵液粘度測(cè)定 毛細(xì)管粘度計(jì) 回轉(zhuǎn)式粘度計(jì) 渦輪旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 直接狀態(tài)參數(shù)檢測(cè) 共 57頁(yè) 第 27頁(yè) 目錄 PH測(cè)量 復(fù)合 PH電極 （滅菌、穩(wěn)定、流通、耐壓） PH測(cè)量?jī)x器 直接狀態(tài)參數(shù)檢測(cè) 共 57頁(yè) 第 28頁(yè) 目錄 溶解氧的測(cè)量 溶氧電極法：這是一種參量變換器：把溶氧濃度變成一個(gè)與之呈線性關(guān)系的電流量，進(jìn)行測(cè)量，這種溶氧電極能耐蒸汽殺菌時(shí)的高溫，可以固定裝在發(fā)酵罐上，連續(xù)地測(cè)量培養(yǎng)液中溶氧濃度。 選測(cè)、控點(diǎn)時(shí)，要避免死角，防止染菌。 質(zhì)量流量型： 根據(jù)流體固有性質(zhì)（質(zhì)量、導(dǎo)電性、熱傳導(dǎo)性能）設(shè)計(jì)的流量計(jì)。 直接狀態(tài)參數(shù)檢測(cè) 共 57頁(yè) 第 22頁(yè) 目錄 攪拌轉(zhuǎn)速和攪拌功率的測(cè)量 攪拌轉(zhuǎn)速： 磁感應(yīng)式，光感應(yīng)式，測(cè)速電機(jī)； 攪拌功率：（影響因素：菌絲濃度、黏度、沫） 方法： 功率表，測(cè)定力矩求功率法。這實(shí)際上是熱力學(xué)第一定律的必然推論，因?yàn)殪剩?H）是狀態(tài)函數(shù)，過(guò)程的焓變與途徑無(wú)關(guān)，只決定于過(guò)程的始態(tài)和終態(tài)。 二次儀表：溫度， 0— 150℃ ， 與熱電阻型號(hào)匹配。 可粗略地把檢測(cè)儀器分成 在線檢測(cè) 和 離線檢測(cè) 兩大類 共 57頁(yè) 第 17頁(yè) 目錄 典型生物狀態(tài)變量的測(cè)量范圍和準(zhǔn)確度或控制變量的精度 共 57頁(yè) 第 18頁(yè) 目錄 直接狀態(tài)參數(shù)檢測(cè) 直接狀態(tài)參數(shù) 是指能反映反應(yīng)過(guò)程中微生物的生理代謝狀況的參數(shù)，如 pH、溶氧濃度、溶解CO尾氣 O尾氣 CO粘度、菌體濃度等。 共 57頁(yè) 第 16頁(yè) 目錄 生物反應(yīng)過(guò)程參數(shù)檢測(cè) 離線測(cè)量 是指在一定時(shí)間內(nèi)離散取樣，在反應(yīng)器外進(jìn)行樣品處理和分析測(cè)量，包括常規(guī)的 化學(xué)分析系統(tǒng) 和 自動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析系統(tǒng) 。 發(fā)酵用傳感器容易被培養(yǎng)基和細(xì)菌污染，應(yīng)選用不易污染的 材料 如不銹鋼，同時(shí)要注意 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，選擇無(wú)死角的形狀和結(jié)構(gòu)，防止微生物附著及干擾，便于清洗，不允許泄漏 。 傳感器與發(fā)酵液直接接觸，一般要求傳感器能與發(fā)酵液同時(shí)進(jìn)行 高壓蒸汽滅菌 ，不能耐受蒸汽滅菌的傳感器可在罐外用其他方法滅菌后無(wú)菌裝入 。 共 57頁(yè) 第 14頁(yè) 目錄 生物傳感器測(cè)量原理 共 57頁(yè) 第 15頁(yè) 目錄 發(fā)酵過(guò)程對(duì)傳感器的要求 發(fā)酵過(guò)程對(duì)傳感器的 常規(guī)要求 為準(zhǔn)確性、精確度、靈敏度、分辨能力要高，響應(yīng)時(shí)間滯后要小，能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，可靠性好，具有可維修性 。 共 57頁(yè) 第 13頁(yè) 目錄 生物反應(yīng)過(guò)程參數(shù)檢測(cè) 生物反應(yīng)過(guò)程 參數(shù)的檢測(cè) 是為了取得生物反應(yīng)過(guò)程及其菌株的生理生化的特征數(shù)據(jù)，以便對(duì)過(guò)程進(jìn)行有效控制 ?？梢愿鶕?jù)菌體的形態(tài)不同，作為 衡量種子質(zhì)量、區(qū)分發(fā)酵階段、控制發(fā)酵過(guò)程的代謝變化和決定發(fā)酵周期的依據(jù)之一 。 對(duì)于酶作催化劑的反應(yīng)，酶濃度（活度）是必測(cè)的參數(shù)。在發(fā)酵過(guò)程中，必須定時(shí)測(cè)定 糖 (還原糖和總糖 )、氮 (氨基酸或氨氮 )、重要的無(wú)機(jī)鹽 等基質(zhì)的濃度。 對(duì)于光照自養(yǎng)微藻培養(yǎng)， 保證其 適當(dāng)?shù)臐舛扔欣诩?xì)胞產(chǎn)量的提高。 對(duì)于兼性好氧發(fā)酵， DO過(guò)高過(guò)低都不行，
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