发酵工程期末复习重点( 三 ) _月球

4）重力沉降；5）静电吸附
第五章生物反应动力及过程分析
1、酶：生物酶分为六大类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶。
2、代谢产物形成的动力学模型， gaden根据产物生产速率和细胞生长速率之间的关系，将其分成三种类型：
1）相关模型（伴随生长的产物形成模型）：指产物的生成与细胞的生长相关的过程，此时产物通常是基质的分解代谢产物，代谢产物的生成与细胞的生长是同步的。（各高峰几乎同时出现，有平行总量关系，这些发酵的产物有菌体本身）
2）部分相关模型（不完全伴随生长的产物形成模型）：反应产物的生成与细胞生长仅有间接关系。在细胞生长期内，基本无产物生成（菌体生长与细胞生成的两个主峰分别出现在两个期，在菌体生长期不合成或很少合成，产物生成期菌体生长率出现微弱回升，有柠檬酸发酵和氨基酸发酵等）
3）非相关模型（不伴随生长的产物形成模型）：产物的生成与细胞的生长无直接联系。它的特点是当细胞处于生长阶段时，并无产物积累，而当细胞停止生长后，产物却大量生成。（菌体生长与产物合成形成不相关的两个阶段，第一期长菌，在产物合成期无菌体生长的回升现象，产品有抗生素、维生素、色素等次级代谢产物）

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3、Monod方程：在培养基无抑制剂的情况下，细胞的比生长速率与限制性基质浓度之间的关系

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● 几个概念：1、比生产速率μ是菌体繁殖速率与培养基中菌体浓度之比μ=（dx/dt）/x；单位为1/h ，其中X--菌体浓度单位为g/L 。对数期为常数； 2、基质比消耗速率qs是指单位时间内单位菌体消耗基质的量（ds/dt）/x；单位为1/h ，其中S—底物浓度单位为g/L； 3、产物生产比速率qp是指单位时间内单位体积发酵液生产产物的量（dp/dt/dv）。 X为菌体浓度， u为比生长速率；4、得率系数：表示消耗单位营养物所生产的细胞或产物数量。其包括生长得率系数和产物得率系数：1）生长得率系数Yx/S、Yx/O2、Yx/Kcal分别表示消耗每克营养物、每摩尔氧和每千卡能量所生产的细胞数;2）产物得率系数Yp/S、YCO2/S、YATP/S、YCO2/O2表示消耗每克营养物（S）或每摩尔氧（O2）生产的产物（P）或ATP和CO2的克数。 5、分批发酵、补料分批发酵、连续发酵：1）分批发酵：是一种准封闭式系统，是指一次性投料、接种直到发酵结束，此过程中发酵液始终留在发酵罐内，所有液体的流量为零。图：
说明：1）延迟期：细胞浓度无明显变化；2）对数期：细胞浓度随时间呈指数生长；3）减速期：细胞的生长速率开始减慢；4）静止期：细胞浓度不再增加，为最大值；5）衰亡期：细胞开始死亡，细胞生长速率为负值。 2）补料分批发酵：指在分批发酵过程中补充培养基，而不从发酵体系中排出发酵液，使发酵液体积随着发酵时间逐渐增加。 3）连续发酵：指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定，使微生物细胞能在近似恒定状态下生长的微生物培养方式。稀释速率D：等于培养液在罐中平均停留时间的倒数，在稳定状态下，细胞的比生长速率等于稀释速率。 D=F/V=u6、单级连续发酵：反应器中的培养基接种后，通常先进行一段时间的分批培养，待细胞浓度达到一定程度后，以恒定的流量F将新鲜培养基送入培养基，同时用泵将反应器中的培养液以同样的流量抽出，于是反应器中的培养液体积V保持不变。 7、多级连续培养：将多个搅拌罐反应器串联起来，前一反应器的出料作为后一反应器的进料，即成为多级连续培养系统。
第六章发酵工业中氧的供需1、呼吸强度：单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量，以Qo2表示。 2、摄氧率（好氧速率）：指单位体积培养液在单位时间内的耗氧量，以γ表示。 3、氧的传递过程：1）供氧（空气中氧---气膜---气液界面---液膜---液体主流中） 2）耗氧（液体主流---液膜---菌丝丛---细胞膜---细胞内）4、氧的传递阻力：1）供氧阻力：① 氧从气相主体扩散到气—液界面的阻力；② 通过气—液界面的阻力；③ 通过细胞外侧的滞流液膜，达到液相主体的阻力；④ 液相主体中的传递阻力2)秏氧阻力：⑤ 通过细胞或细胞团外的滞流液膜，到达细胞团与液体界面的阻力；⑥ 通过液体与细胞团之间界面的阻力；⑦ 细胞团在细胞与细胞之间的介质中的扩散阻力；⑧ 进入细胞的阻力；⑨ 细胞内反应阻力。注：供氧方面的主要阻力是气膜和液膜阻力；耗氧方面的阻力主要是细胞团与细胞膜阻力引起！