第七章生物工艺过程控制内容摘要:

( 1)增加气液接触面积(打碎气泡),增加氧传递面积。 ( 2)使液体形成涡流,从而延长气泡在液体中的停留时间。 ( 3)增加液体的湍流程度,降低气泡 周围的液膜阻力、液体主流 中液体阻力、从而增加 KL a值。 ( 4)减少菌丝结团,降低细胞壁表面的液膜阻力。 改善细胞对氧 和营养物质的吸收,同时降低细胞周围的 “ 废物 ” 和 “ 废气“ 的 浓 度,有利于微生物代谢。 空气的流速 KL a 随空气速度的增加而增大,但空气速度过大,则可使叶轮 发生过载 培养液的物理性质 发酵液的表面张力、粘度、离子浓度等都会影响气体的溶解度,还影响液体的湍动以及界面和液膜的阻力,因而影响传递效率。 发酵液中菌丝浓度增大,表观粘度增大,通气效率下降。 发酵过程中添加糖、花生饼粉等营养物质、前体或无菌水、消泡剂等均可改变培养液的理化性质。 空气分布器和发酵液高度对通气效率的影响 发酵罐中装有多孔分布器和单孔分布器,在气流速度很低时, 多孔分布器有较高的通气效率。  采用 H2O2 供氧存在的问题:  对剪切力敏感及非常粘稠的发酵体系提供了一种供氧手段;  H2O2 供氧还可以改变菌体的代谢途径,促使菌体利用更有效的代谢途径来合成产物。 H2O2 供对细胞有害, H2O2本身在一定浓度对细胞有损害作用,更多的是由于 H2O2在过氧化氢酶的催化作用下,可以分解形成一些自由基、超氧阴离子,羟基自由基、原子氧等,它们会阻碍DNA、RNA和蛋白质的生物合成。 可通过优化 H2O2的流加浓度、选择流加方式等手段来解决。 四、 流加 H2O2对提高供氧 传统的方法是给发酵罐通入无菌空气,达到供氧,近年来,加入氧载体、流加 H2O2 与藻类共培养以及通过基因克隆转入带氧的基因等方法。  采用 H2O2 供氧的优点:  H2O2与通气供氧结合,控制流加浓度和流加方式可提高发酵体系的细胞密度;  H2O2可在过氧化酶的催化下分解放。
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