页数：97页文件大小：1.01 MB来源： 微生物工程工艺原理ppt课件
本课件系统介绍发酵动力学的基础理论，包括微生物生长代谢过程中的碳平衡、ATP循环与氧平衡，建立连续培养和分批培养的数学模型，并分析比生长速率、基质消耗和产物生成的关系，为发酵过程优化提供定量依据。
微生物反应通式：碳源＋氮源＋O2→菌体＋产物＋CO2+H2O。碳平衡：CS = CX + CP + CCO2。
根据基质变化建立平衡：CS = CX + CP + CCO2。用α1、α2等表示碳含量，判断代谢途径。
ATP产生：底物水平磷酸化、电子传递水平磷酸化。氧平衡：A(-△S)=B(△X)+C(△P)+(△O2)。
能量偶联型生长：YATP=10(g菌体/molATP)。能量非偶联型生长：YATP<10。
Monod方程：μ=μmax*S/(Ks+S)。意义：μmax、Ks体现微生物特性；S浓度变化对μ的影响。
1/μ = 1/μmax + (Ks/μmax)*(1/S)，作图可得直线，斜率和截距用于计算参数。
Xt = X0*(1+μ)^t，微分得dX/dt = μX。实际生长比速＝μ－kX。
菌体增长：dX/dt = μX。基质消耗：dS/dt = - (1/YX/S)*μX - mX - (1/YP/S)*Qp*X。产物生成：dP/dt = Qp*X。
优点：解除底物抑制、分解代谢物阻遏；应用：多种产品。半稳恒状态：μ＝D，D是变化量。
均匀混合反应器：恒化器、恒浊器。活塞流反应器。单罐连续发酵动力学：D与X、S、DX的关系。
细胞：dX/dt = μX - DX。稳定状态时μ=D。临界稀释速率Dc。
设流出液体的循环比为α，浓缩率为σ，物料衡算得临界稀释速率Dc变化。
第一只罐流加新鲜培养基，后续罐依次串联，各罐内混合均匀。
通过在线监测CO2释放率和OUR，利用动力学模型控制补糖速率，优化青霉素发酵。
思考题：1. Monod方程的生物学意义？2. 分批与连续培养的区别？3. 如何应用动力学优化发酵？
通过测定CO2释放率、摄氧率等，结合碳平衡计算菌体得率和产物得率。
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