第六章 发酵动力学-1(2)

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研究发酵动力学的步骤 (1). 为了获得发酵过程变化的第一手资料 ， 要 为了获得发酵过程变化的第一手资料， 尽可能寻找能反映过程变化的各种理化参数。 尽可能寻找能反映过程变化的各种理化参数。 (2). 将各种参数变化和现象与发酵代谢规律联 系起来， 找出它们之间的相互关系和变化规律。 系起来 ， 找出它们之间的相互关系和变化规律 。 (3). 建立各种数学模型以描述各参数随时间变 化的关系。 化的关系。 (4). 通过计算机的在线控制， 反复验证各种模 通过计算机的在线控制， 型的可行性与适用范围。 型的可行性与适用范围。

发酵动力学与过程优化控制 发酵动力学通过对微生物生长率、基质和氧消 耗率、产物合成率的动态研究，实现发酵条件 参数的在线检测，确定发酵动力学模型，实现 动态过程优化控制，取得发酵产物最大，

发酵过程的反应描述及速度概念发酵过程反应的描述X S(底物) ─→ X(菌体) + P(产物) (底物) (菌体) (

产物) 发酵研究的内容： 发酵研究的内容： 菌种的来源——找到一个好的菌种 发酵过程的工艺控制——最大限度发挥菌种的潜力

发酵过程反应速度的描述X S(底物) ─→ X(菌体) + P(产物) (底物) (菌体) (产物)

ds 基质的消耗速度： s = r dtds 基质的消耗比速： 基质的消耗比速： q = dt s X

单位时间内单位菌体消耗基质或形成产物(菌体)的量称 单位时间内单位菌体消耗基质或形成产物(菌体) 为比速，是生物反应中用于描述反应速度的常用概念

发酵过程反应速度的描述X S(底物) ─→ X(菌体) + P(产物) (底物) (菌体) (产物)

ds 基质的消耗比速： q = dt s

X

(h-1)

dx 菌体的生长比速： µ = dtdp 产物的形成比速： q = dt p

X

(h-1)

X

(h-1)

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