第八章 传质与通气
第八章 传质与通气
• 引言 • 大多数发酵微生物是好气型的。 • 葡萄糖的氧化可表示为： • C6H12O6 + 6O2＝6H2O + 6CO2 + ATP • 由于氧是难溶气体，一次供氧，难以满足菌 体用于碳源完全呼吸所需的氧，所以需要不断 通气。 • 通气和搅拌是工业发酵过程的重要内容
• 引言 • 大多数发酵微生物是好气型的。 • 葡萄糖的氧化可表示为： • C6H12O6 + 6O2＝6H2O + 6CO2 + ATP • 由于氧是难溶气体，一次供氧，难以满足菌 体用于碳源完全呼吸所需的氧，所以需要不断 通气。 • 通气和搅拌是工业发酵过程的重要内容
§11 传质与通气 • §11-1 微生物的需氧和溶解氧控制 • 一、细胞对氧的需求 • 1、氧是细胞的成分。 • 2、微生物只能利用溶解于基质中的氧。 • 3、不同M有不同的氧需求
§11 传质与通气 • §11-1 微生物的需氧和溶解氧控制 • 一、细胞对氧的需求 • 1、氧是细胞的成分。 • 2、微生物只能利用溶解于基质中的氧。 • 3、不同M有不同的氧需求
• 二、呼吸强度(比耗氧速率)和耗氧速率(摄氧率) • 是两种表示微生物吸氧量的方法。 • 1、呼吸强度(QO2 )：单位重量干菌体在单位时 间内的吸氧量。（mg分子氧/g干菌体·h） • 体现微生物的相对需氧量
• 二、呼吸强度(比耗氧速率)和耗氧速率(摄氧率) • 是两种表示微生物吸氧量的方法。 • 1、呼吸强度(QO2 )：单位重量干菌体在单位时 间内的吸氧量。（mg分子氧/g干菌体·h） • 体现微生物的相对需氧量
• 2、耗氧速率(γ)：指单位体积培养液在单位时 间内吸氧量。(mg分子氧/L·h) • γ＝ QO2×X • 对一定微生物来说，细胞浓度直接影响培养 液的吸氧量
• 2、耗氧速率(γ)：指单位体积培养液在单位时 间内吸氧量。(mg分子氧/L·h) • γ＝ QO2×X • 对一定微生物来说，细胞浓度直接影响培养 液的吸氧量
• 三、影响微生物需氧量的因素 • 1.碳源种类 • 碳源种类不同，利用速度不同。 • C6H12O6+6O2＝6H2O+6CO2 • 2.碳源浓度 • 与碳源浓度是否成为限制性有关
• 三、影响微生物需氧量的因素 • 1.碳源种类 • 碳源种类不同，利用速度不同。 • C6H12O6+6O2＝6H2O+6CO2 • 2.碳源浓度 • 与碳源浓度是否成为限制性有关
• 3.培养条件(pH、T) • pH、T 影响生长速率和产物生成速率。 • 4.(有害)代谢产物 • 抑制细胞呼吸作用。 • 5.培养时期的影响 • 不同时期微生物生命活动能力不同。 • 注意：溶解氧浓度对细胞生长和产物生成的影 响可能不同
• 3.培养条件(pH、T) • pH、T 影响生长速率和产物生成速率。 • 4.(有害)代谢产物 • 抑制细胞呼吸作用。 • 5.培养时期的影响 • 不同时期微生物生命活动能力不同。 • 注意：溶解氧浓度对细胞生长和产物生成的影 响可能不同
• 四、微生物的临界氧浓度Cc • 微生物对发酵液中溶解氧浓度的最低要求— —临界氧浓度Cc。 • 当不存在限制性基质时，耗氧速率因基质中 氧浓度不同而异。若C>Cc，细胞比耗氧速率保 持恒定；若C<Cc，细胞比耗氧速率会下降，并 随C下降而下降。 • 常见微生物的临界氧浓度见下表
• 四、微生物的临界氧浓度Cc • 微生物对发酵液中溶解氧浓度的最低要求— —临界氧浓度Cc。 • 当不存在限制性基质时，耗氧速率因基质中 氧浓度不同而异。若C>Cc，细胞比耗氧速率保 持恒定；若C<Cc，细胞比耗氧速率会下降，并 随C下降而下降。 • 常见微生物的临界氧浓度见下表
表9,2某些撒生物的临外洁氧淡建(Riviere,19?7） 微生前 混度（℃） 临界痊氧胺度 (毫章东/m的) 固笼曹 30 0.018 大廚轩曲 37 0.008 肆母 0 0.004 产黄青 24 0.022