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拟稳定状态下初始流加速度F0可由（4-24）给出。 微生物每次培养都可能有微妙的变化，因此，无反馈控制的流加操作适用范围很窄。 4.3.2 有反馈控制的流加操作 阴沟肠杆菌定流量流加培养 甘油为基质进行阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）定流量流加培养的实验结果与计算机模拟结果如前图。图中（a）是甘油水溶液为流加基质的结果，如图4-4所示的那样，菌体浓度一定（XV以直线方式增加）。图中（b）甘油直接为流加基质，与甘油水溶液的不同，流加的基质全部被消耗，反应液的体积V一定，菌体浓度X按照直线方式增加。此时，确保了高浓度培养的成功。 4.4?连续式操作 连续操作有两大类型，即CSTR（continuous stirred tank reactor）型和CPFR(continuous plug flow tulular reactor）型。 根据达成稳定状态的方法不同，CSTR型连续操作，大致可分为三种。一是恒化器法（chemostat），二是恒浊器法（turbidstat），第三是营养物恒定法（nutristat）。 恒化器法是指在连续培养过程中，基质流加速度恒定，以调节微生物细胞的生长速率与恒定流量相适应的方法。 恒浊器法是指预先规定细胞浓度，通过基质流量控制，以适应细胞的既定浓度的方法。营养物恒定法是指通过流加一定成分，使培养基中的营养成分恒定的方法。实际应用中多采用恒化器法 。 单级CSTR培养系统 4.4.1 恒化器法连续操作 1、单级连续培养操作 上图所示的单级CSTR培养系统中，流入液中仅一种成分为微生物生长的限制性因子，其他成分在不发生抑制的条件下充分存在。反应过程中，菌体、限制性基质及产物的物料衡算式为 变化量=流入量+生成量-流出量 由于流入液中菌体与产物的浓度为零，因此，上述衡算式写成数学表达式为 式中， F为反应液流入与流出速度L/h， V为反应器内反应液的体积L， Sin为流入液中限制性底物的浓度mol/L， S为反应器内和流出液中限制性底物浓度mol/L， 其余符号同前。 以上式子两边同除以V，则 式中，D称为稀释率(dilution rate） 根据菌体得率和的定义式，以及Monod方程， 可改写成 稳定状态下，dX/dt=dS/dt=dP/dt=0，此时的菌体浓度、基质浓度和代谢产物浓度可分别表示为 事实上D是有一定限制的，就是要保证，即 微生物反应一般是在 条件下进行的，所以由上式，可以认为 当D值接近 时， ，实际上X为零，此时 转变为 [此时称为冲出（wash out）点， 称为冲出基质浓度]。也就是微生物的生长速度低于反应液流加速度时，反应液中微生物将全部被排出。当然，这已无连续操作的意义，但这一过程可用来确定此条件时微生物的。 另外，给出稳定状态下菌体生长速率和产物生成速率，即 所以获得最高产物产率时的稀释率为 此时，最高代谢产物浓度为 最高产率时的菌体浓度为 面包酵母的连续培养中，最大产率的 确定是一个优化问题。事实上，最大生产能力 是在接近最大稀释率时达到的，其可能与基质的利用率存在矛盾。经验表明， 时，基质利用率仍可能大于95%。 连续培养为目的微生物选择了有利的生长环境，提高了竞争的优势，有利于减少杂菌污染的机会。另外，连续培养过程中的菌种变异问题也是不可轻视的。DNA的复制是一种复杂而精确的过程，虽然出现差错的概率仅1/106，但因每ml反应液中往往有109个细胞，所以变异问题显得很重要。当然，在这一数量中，多数突变是不重要的。有人研究了工程菌株连续培养的理论问题，多数情况下，只有保持一定的选择压力，工程菌株一样可以稳定。? 3、多级连续培养 多级连续培养系统是一具有n个串联反应器的连续反应系统。底物流经这一系统的流量为F，由物料衡算可得出菌体X、产物P及限制性基质S的衡算式。这些方程式成立的基本条件是，限制性基质由n-1号反应器流入n号反应器中立即与n号反应器内的反应物料充分混合均匀。其有关衡算式为 稳定状态下，以上三式左边为零。因此，有 从以上式子可以分析得出，从第二级开始，菌体的比生长速率不再与稀释率相等。另外，有关具有反馈的多级连续培养操作方程可采用前面所述方法推导出来。 2、具有反馈的单级连续培养 有时为了增加反应器内的菌体浓度，或者在某种条件下提高发酵产物的产率，对于单级连续培养可以采取将反应器排出液中的部分微生物重新返回反应器中。图4-9表示具有反馈的