4第四章节发酵与酿造工程学基础及主要设备.ppt

第二节 微生物发酵动力学 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、发酵动力学概论 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1. 发酵动力学研究的内容 发酵动力学：是研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律。 研究内容：包括了解发酵过程中菌体生长速率、基质消耗速率和产物生成速率的相互关系，环境因素对三者的影响，以及影响其反应速度的条件。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 具体包括 细胞生长和死亡动力学 基质消耗动力学 氧消耗动力学 CO2生成动力学 产物合成和降解动力学 代谢热生成场动力学 以上各方面不是孤立的，而是既相互依赖又相互制约，构成错综复杂、丰富多彩的发酵动力学体系 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 研究发酵动力学的目的 （1）以发酵动力学模型作为依据，合理设计的发酵过程，确定最佳发酵工艺条件 （2）利用电子计算机，模拟最优化的工艺流程和发酵工艺参数，确立发酵过程中菌体浓度、基质浓度、温度、pH、溶氧等工艺参数的控制方案，从而使生产控制达到最优化， （3）在此研究基础上进行优选，为试验工厂数据的放大、为分批发酵过渡到连续发酵提供理论依据。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3. 相关术语 （1）得率(或产率，转化率，Y)： 是指被消耗的物质和所合成产物之间的量的关系。包括生长得率(Yx/s)和产物得率(Yp/s)。 生长得率：是指每消耗1g(或mo1)基质(一般指碳源)所产生的菌体重(g) 。 产物得率：是指每消耗1g(或mo1)基质所合成的产物g数(或mol数)。这里消耗的基质是指被微生物实际利用掉的基质数量，即投入的基数减去残留的基质量。 转化率：往往是指投入的原料与合成产物数量之比。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (2) 比速率 基质比消耗率（mol/g·h）系指每克菌体在一小时内消耗营养物质的比率。表示细胞对营养物质利用的速率或效率。 菌体比生长率（mol/g·h）系指每克菌体在一小时内增加菌体的比率。表示细胞的繁殖速率。 产物比消耗率（mol/g·h）系指每克菌体在一小时内合成产物的比率，它表示细胞的生产能力或合成产物的速度，可以作为判断微生物合成代谢产物的效率。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. (3) 发酵周期 实验周期是指接种开始至培养结束放罐这段时间。 工业生产周期，计算劳动生产率时则应把发酵罐的清洗、投料、灭菌，冷却等辅助时间计算在内，以反映发酵设备的利用效率。即从第一罐接种经发酵结束至第二次接种为止这段时间为一个发酵周期。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二、微生物发酵动力学 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose