發(fā)酵動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)ppt課件-展示頁
2025-05-15 18:05本頁面
【正文】 2 發(fā)酵動(dòng)力學(xué)是研究各種發(fā)酵過程變量在活細(xì)胞作用下的變化規(guī)律 ， 以及各種發(fā)酵條件對(duì)這些變量變化速度的影響 。 以化學(xué)熱力學(xué) （ 研究反應(yīng)的方向 ） 和化學(xué)動(dòng)力學(xué)（ 研究反應(yīng)的速度 ） 為基礎(chǔ) ， 對(duì)發(fā)酵過程中各種物質(zhì)的變化進(jìn)行描述 。 5 ： 把細(xì)胞看成一個(gè)均勻分布的物體，不管微觀反應(yīng)機(jī)制，只考慮各個(gè)宏觀變量之間的關(guān)系，這樣便得出結(jié)構(gòu)模型和非結(jié)構(gòu)模型 ： 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，對(duì)某一物質(zhì)在過程發(fā)生前后的質(zhì)量變化進(jìn)行恒算。 人為加入或排出和通過相界面?zhèn)髻|(zhì)進(jìn)入或排出 三、 發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究步驟 7 獲得發(fā)酵過程中能夠反映發(fā)酵過程變化的多種理化參數(shù) 尋求發(fā)酵過程變化的多種理化參數(shù)與微生物發(fā)酵代謝規(guī)律之間的相互關(guān)系 建立多種數(shù)學(xué)模型，描述多種理化參數(shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系 利用計(jì)算機(jī)和程序控制，反復(fù)驗(yàn)證多種數(shù)學(xué)模型的可行性的適用范圍 8 氧需求 好氧發(fā)酵 兼性好氧發(fā)酵 厭氧發(fā)酵 液體表面發(fā)酵 液體深層發(fā)酵 深層發(fā)酵 操作方法 分批發(fā)酵 分批補(bǔ)料發(fā)酵 連續(xù)發(fā)酵 微生物發(fā)酵動(dòng)力學(xué)的研究與發(fā)酵的種類、方式密切相關(guān) 四、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究的意義 通過對(duì)發(fā)酵反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究，進(jìn)行最佳發(fā)酵生產(chǎn)工藝條件的控制。 設(shè)計(jì)合理的發(fā)酵過程，也必須以發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型作為依據(jù)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、模擬最合適的工藝流程和發(fā)酵工藝參數(shù)，從而使生產(chǎn)控制達(dá)到最優(yōu)化。 10 發(fā)酵過程中 ， 基質(zhì) 主要消耗在： ①滿足菌體生長(zhǎng)消耗②維持微生物生存的消耗③合成代謝產(chǎn)物的消耗 ? ? ? ? ? ? PmG SSSS ???????????S，基質(zhì)（底物）； G，菌體生長(zhǎng)； M，維持代謝； P，產(chǎn)物合成 幾個(gè)基本概念 五、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型 XtddSmMs1??????????11 (m) ： 單位重量的（菌體）細(xì)胞在單位時(shí)間內(nèi)用于維持代謝消耗的基質(zhì)的量。（碳，氮，氧等的維持因數(shù) mc,mn,mo） ms:以基質(zhì)消耗為基準(zhǔn) 的維持因數(shù)， X:菌體干重； S:基質(zhì)量 t:發(fā)酵時(shí)間； M:表示維持。 比速率是生物反應(yīng)中用于描述反應(yīng)速度的常用概念 X1dtdPQp ??X1dtdX ???13 菌體的比生長(zhǎng)速率 產(chǎn)物的比生產(chǎn)速率 14 )(Y SX????X / SGSX)(Y s ????
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