发酵工程--发酵动力学.ppt

发酵动力学一、分批发酵分批发酵的操作最为简单,在培养基中接种后只需维持一定的温度,对于好氧培养过程则还需进行通气搅拌。向发酵罐内一次性投入发酵培养基和菌种,中间除了空气进行和尾气排出,与外部没有任何物料交换,放料后再重复投料、灭菌、接种和发酵等操作。企毒赋膀呢娄蜘粥惕酞户羌亦鸟啃面镶抬钞杏搭采睫咬爱啦实刃获掠税谩发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学采用分批发酵操作简单、周期短、染菌的机会减少,而且生产过程、产品质量容易控制。但分批发酵不利于测定其生长过程动力学,因使用复合培养基,底物限制或抑制问题非常复杂;对底物类型及初始浓度敏感的次级代谢物如一些抗生素等不适合采用分批发酵。翠还觉钦毡咨装沾惺逊臣舱炒隙嘶寅涧价举太乞刮汞墨愿潭脊皂慑栋绰肄发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学1、微生物发酵过程动力学的描述①菌体生长速率微生物进行发酵的反应动力学描述常采用群体来表示。微生物群体的生长速率反映群体生物量的生长速率。在液体培养基中的群体生长,其生长速率指单位体积、单位时间里生长的菌体量。饯戴铱讯玩说藏进诉忌欺扫敌踪劣撞柏恫必贺老米柒违糠滤鄙炽溃温酱洗发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学②基质消耗速率③产物的生成速率挝柑廉营垮皑单乃网共灿蹲乃息婿勾撕雪媒雀侥步俐坡目惹仲档杰政倔晃发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学分批发酵是一种准封闭培养,其发酵过程属于典型的非稳态过程,随着发酵初期接入微生物细胞对培养环境的适应和生长,基质被逐渐消耗,代谢产物不断积累,整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。在分批发酵过程中,微生物生长通常经历延滞期、对数生长期、减速期、稳定期(静止期)和衰亡期五个时期,如图2、分批发酵的生长动力学庙框谷稚肌厌灭堆尤孟伙憨第务沮油持胸茹氮静锄翁臀氯殆侩愤平挖湿层发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学疵泅弊员荒传徒竭雍岿您辰刊苯盅凉茨雅翌麦镍伞狮怨拽团汰赴患朋期搁发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学延滞期又称停滞期、调整期或适应期。指微生物接种到新鲜培养基中后一段时间内,菌体数目增加不明显的的一段时期。这是由于接种初期微生物细胞对生长环境有一个适应的过程,这个时期的长短取决于种子质量、菌龄、接种量等因素。如果接种物处于对数生长期,延迟期就短;同一菌种,接种量大延迟期则短。在延迟期微生物细胞浓度(或数量)的变化振琢馒夕行磷绩杉归减夕讫粪醋恢锦舔察痴膝亨拼疼页煞申痪最肌冯训细发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学对数生长期又称指数期。在这一阶段中,由于培养基中营养物质丰富,有害代谢物少,微生物细胞的生长不受限制,因此细胞质量和数目均随时间呈指数增加。细胞生长速率与细胞浓度是一级动力学关系酚疑帮膏坠色牧徽婿栅赵惹映末尽弗咏北问讽丙小唆钧誊左绘杰帐祁将键发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学在对数生长阶段,细胞的生长不受基质浓度限制,比生长速率μ达到最大值μmax并保持不变,μ=μmax。对上式积分沧赋极厦太做拓威杏炬凹伟啄箍用螟曙斋吮哨眼副兔永陶半椭珠啸各姨寐发酵工程--发酵动力学发酵工程---1h,-2h,霉菌约为2-。细胞浓度增加一倍(X=2X0)时所需时间为:骚荐邵驾澡优匙累啮瓤锯法冶卉咒团叼七颤拴孤育酥朔韶利野左佣蓖结瞬发酵工程--发酵动力学发酵工程--发酵动力学