XX生物反應(yīng)工程復(fù)習(xí)資料

1、. 生物反應(yīng)工程原理復(fù)習(xí)資料 生物反應(yīng)過(guò)程與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的本質(zhì)區(qū)別在于有生物催化劑參與反應(yīng)。 是指將實(shí)驗(yàn)室的成果經(jīng)放大而成為可提供工業(yè)化生產(chǎn)的工藝工程。生物反應(yīng)工程 酶和酶的反應(yīng)特征 是一種生物催化劑，具有蛋白質(zhì)的一切屬性；具有催化劑的所有特征；具有其特有的催化特征。酶 ：動(dòng)物、植物和微生物酶的來(lái)源 氧化還原酶、水解酶、裂合酶、轉(zhuǎn)移酶、連接酶和異構(gòu)酶酶的分類： 1）催化共性：降低反應(yīng)的活化能加快反應(yīng)速率不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù)。酶的性質(zhì)： 易變性和失活 很強(qiáng)的專一性 溫和的反應(yīng)條件 催化特性：較高的催化效率 2) 3）調(diào)節(jié)功能：濃度、激素、共價(jià)修飾、抑制劑、反饋調(diào)節(jié)等 固定化酶的性質(zhì) 固定化酶：

2、在一定空間呈封閉狀態(tài)的酶，能夠進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)后可以回收利用。 與游離酶的區(qū)別： -一般一次性使用（近來(lái)借助于膜分離技術(shù)可實(shí)現(xiàn)反復(fù)使用）游離酶-固定化酶-能長(zhǎng)期、連續(xù)使用（底物產(chǎn)物的擴(kuò)散過(guò)程對(duì)反應(yīng)速率有一定的影響；一般情況下穩(wěn)定性有所提高；以離子鍵、物理吸附、疏水結(jié)合等法固定的酶在活性降低后，可添加新鮮酶溶液，使有活性的酶再次固定，“再生”活性） 固定化對(duì)酶性質(zhì)的影響：底物專一性的改變 、穩(wěn)定性增強(qiáng) 、最適pH值和最適溫度變化、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化 單底物均相酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 米氏方程 kk12 ?P?E?SES?E k1? 快速平衡法假設(shè)：（1）CSCE，中間復(fù)合物ES的形成不會(huì)降 專業(yè)資料 .

3、（2）不考慮低CSP?EESE?S?ES分解成產(chǎn)物不足以ES 為整個(gè)反應(yīng)的限速階段，因此 這個(gè)可逆反應(yīng)（3） 為快速平衡， 破壞這個(gè)平衡 PE?ES這個(gè)可逆）不考慮（，中間復(fù)合物）1CSCEES的形成不會(huì)降低CS2 （穩(wěn)態(tài)法假設(shè)：dCES）中間復(fù)合物3 反應(yīng)（ ES一經(jīng)分解，產(chǎn)生的游離酶立即與底物結(jié)合，使中間復(fù)合物ES濃度保持衡定，即0? dt 專業(yè)資料 . ）：雙倒數(shù)法（Linewear Burk 對(duì)米氏方程兩側(cè)取倒數(shù)11K111m?CrCrrrSSmaxmax 以 作圖 得 K1mrrmaxmax 得一直線，直線斜率為 ，截距為 根據(jù)直線斜率和截距可計(jì)算出Km和rmax 抑制劑對(duì)酶反應(yīng)的影

4、響： 失活作用（不可逆抑制） 抑制作用（可逆抑制 ）：競(jìng)爭(zhēng)抑制 、反競(jìng)爭(zhēng)抑制 、非競(jìng)爭(zhēng)抑制 、 混合型抑制 競(jìng)爭(zhēng)抑制反應(yīng)機(jī)理： kk12?PES?ESE?k1? KIEI?I?E 專業(yè)資料 . 非競(jìng)爭(zhēng)抑制反應(yīng)機(jī)理： kk12 ?P?S?ES?EEk1? KIEI?E?IKI ES?I?ESI 專業(yè)資料 . 可逆抑制各自的特點(diǎn)：P37 A?B?P?Q) 這里討論：雙底物雙產(chǎn)物情況 多底物均相酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué) (強(qiáng)制有序機(jī)制 順序機(jī)制 西-錢(qián)氏機(jī)制 雙底物雙產(chǎn)物反應(yīng)機(jī)制： 隨即有序機(jī)制 乒乓機(jī)制 注意，而不是改變底物濃度來(lái)控制的，并且酶濃度反應(yīng)速度一般是由改變所用和（或）反應(yīng)時(shí)間 在工業(yè)級(jí)反應(yīng)中， 要

5、測(cè)定的最重要參數(shù)是可測(cè)的轉(zhuǎn)化率，而不是反應(yīng)速度 酶失活的因素有哪些？加熱、酶會(huì)由于種種因素發(fā)生失活。其中熱失活最重要。酶的熱失活隨溫度升高而失活程度加劇。物理因素有： 專業(yè)資料 . 化學(xué)因素有：酸、堿、鹽、溶劑、表面活性劑、重金屬、蛋白酶。冷卻、機(jī)械力 酶失活過(guò)程的動(dòng)力學(xué) 未反應(yīng)時(shí)的失活動(dòng)力學(xué)kdDE? ：一級(jí)失活模型表征方法（數(shù)學(xué)模型） E 具有活性的酶-注:D 失活的酶-kd - 衰變常數(shù) 模型中： 時(shí)，底物對(duì)酶失活無(wú)影響1? 專業(yè)資料 . 0時(shí)，酶完全被底物所保護(hù)? 時(shí)，底物對(duì)酶有部分保護(hù)作用101 ?為底物對(duì)酶穩(wěn)定性影響系數(shù) 因此，稱 : 影響固定化酶促反應(yīng)的主要因素 （可定量描述）

6、（可用Kp 定量描述）、擴(kuò)散效應(yīng)子構(gòu)象的改變、位阻效應(yīng)、微擾效應(yīng)、分配效應(yīng) ：轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、選擇性、停留時(shí)間評(píng)價(jià)酶反應(yīng)器指標(biāo) 均相酶反應(yīng)器的分類： 批式反應(yīng)器（間歇反應(yīng)器） 連續(xù)反應(yīng)器 按操作方式 半間歇反應(yīng)器 濃度將底物一次加入反應(yīng)器內(nèi)，在反應(yīng)的過(guò)程中無(wú)底物和產(chǎn)物的輸入和輸出，底物和產(chǎn)物的 批式反應(yīng)器 隨反應(yīng)時(shí)間變化 專業(yè)資料 . 不隨反應(yīng)時(shí)底物等連續(xù)輸入反應(yīng)器，產(chǎn)物連續(xù)從反應(yīng)器輸出，反應(yīng)器的任何部位的各組分均 連續(xù)反應(yīng)器間變化（穩(wěn)定態(tài)） 半連續(xù)反應(yīng)器 在一次反應(yīng)的過(guò)程中，底物分次補(bǔ)入 批式全混型反應(yīng)器（間歇式攪拌罐反應(yīng)器）（batch stirred-tank reactor， BSTR）

7、 連續(xù)全混型反應(yīng)器（連續(xù)式攪拌罐反應(yīng)器）（continuous stirred-tank reactor，CSTR ） 活塞流反應(yīng)器（plug flow reactor，PFR） 全混流流入的液體在裝置內(nèi)瞬間完全混合。也就是說(shuō)，各組分的濃度及粒子的分散無(wú)論在什么地方都完全相同。 活塞流反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)液象活塞樣的流動(dòng)。通過(guò)裝置的液體在垂直于從入口到出口的流向的方向上的速率完全相同，在流動(dòng)方向上既沒(méi)有混合也沒(méi)有擴(kuò)散。 非均相酶反應(yīng)器 用于由固定化酶催化的非均相反應(yīng)的反應(yīng)器 非均相酶反應(yīng)器的類型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮：固定化酶更換操作難易 底物性質(zhì) 反應(yīng)體系粘度 PH值范圍控制等因素 非均相酶反應(yīng)器有： 攪

8、拌罐反應(yīng)器 可以是：批式的BSTR（一般只適用于實(shí)驗(yàn)室研究，如用于工業(yè)生產(chǎn)，則每批反應(yīng)結(jié)束都要進(jìn)行固液分離） 連續(xù)式的CSTR（更適宜與工業(yè)生產(chǎn)，但應(yīng)在出口處設(shè)置過(guò)濾器防止固定化酶顆粒的流失） 專業(yè)資料 . 固定床反應(yīng)器 是最廣泛適用的固定化酶反應(yīng)器。 缺點(diǎn)：對(duì)固定化酶顆粒的強(qiáng)度要求高；液相的連續(xù)流動(dòng)致溫度和PH控制難。 優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)操作、負(fù)載力大、效率高、生產(chǎn)能力大等 操作：液相的流速和Re數(shù)都采用較小值、延長(zhǎng)停留時(shí)間將有利于達(dá)到一定的轉(zhuǎn)化率 流化床反應(yīng)器 流化流速范圍窄，不易工業(yè)應(yīng)用。 缺點(diǎn)：流化態(tài)要求流體流速必須提高到一定程度致停留時(shí)間不足、轉(zhuǎn)化率不能足夠高（克服辦法：部分反應(yīng)液回補(bǔ)再循環(huán)

9、） 優(yōu)點(diǎn)：1液相和固相的微環(huán)境較易控制2傳熱、傳質(zhì)性能好3不會(huì)堵塞4 能處理微小粉末狀底物 5固定化酶顆?？梢宰龅米銐蛐。?可以足夠高） 細(xì)胞反應(yīng)工程 細(xì)胞的基本特征： 菌體成分：由80%左右的水分，以及蛋白質(zhì)、糖、脂類、核酸、維生素和無(wú)機(jī)物等構(gòu)成。 物理性質(zhì)： 密度：?jiǎn)渭?xì)胞微生物的密度會(huì)因培養(yǎng)條件而異；菌體絮凝物及菌絲團(tuán)的濕密度近似于水（流化速率低）；低濃度單細(xì)胞菌體懸浮液為牛頓流體；一般，含菌絲的培養(yǎng)液顯示非牛頓流體特性；分泌了大量高分子化合物的菌體懸浮液為非牛頓流體（非牛頓流體的攪拌和通氣效果很差） 微生物反應(yīng)的特征： 特點(diǎn)：常溫常壓不爆炸、主要原料碳源價(jià)廉源廣、反應(yīng)過(guò)程受生物的自控 、

10、產(chǎn)高分子和特異反應(yīng)易進(jìn)行、細(xì)胞本身也是產(chǎn)品、遺傳改變可大幅度改良性能或獲得新性能 但是 ：1底物相當(dāng)多地用于繁殖；2副產(chǎn)物較多、反應(yīng)條件影響產(chǎn)品品質(zhì)； 3容易發(fā)生遺傳變異，有利于維持性能穩(wěn)定的固定化技術(shù)不成熟 細(xì)胞反應(yīng)的計(jì)量 得率系數(shù) 細(xì)胞（菌體）得率： 專業(yè)資料 . 底物消耗速率 / / 消耗底物的質(zhì)量=微生物生長(zhǎng)速率 YX/S=生成菌體的干重 底物消耗量 / 產(chǎn)物得率：YP/S=代謝產(chǎn)物的生成量 ：碳得率（碳轉(zhuǎn)化率） /消耗的碳源量碳源的含碳量生成物含碳量/消耗的碳量=生成的菌體量菌體含碳量 YC= 細(xì)胞反應(yīng)的化學(xué)平衡通式 對(duì)忽略產(chǎn)物生成的細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程的計(jì)量關(guān)系可表示為c?ab?demnl

11、H2O O C+HCON+HO2+CO2+ NH3 ?底物碳源 氮源 細(xì)胞 d?m?c? ）（1 C對(duì)元素： e2c3n?b?對(duì)H元素： （2） ?c?2d?el?2a? 3） （ 對(duì)O元素： ?c?b? ） （4 N元素： 對(duì) e上述4個(gè)細(xì)胞反應(yīng)的計(jì)量方程，不足以計(jì)算a、b、c、d、等5個(gè)未知量，因而再尋找1個(gè)方程 如在好氧型培養(yǎng)時(shí)，可定義呼吸商（儀器測(cè)定）作為第5個(gè)方程；RQ?d/a ） （5 H=1或采用還原度平衡的方法（C=4，N=-3，O=-2，P=5，）S=6?0am001? 式，有1聯(lián)立5?nb030?2?l02c21? ?010?0d0?0RQ0100e? 解得細(xì)胞反應(yīng)方程的a

12、、b、c、d、e等5個(gè)系數(shù) 例：某以葡萄糖為底物的微生物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程，有2/3的碳轉(zhuǎn)化為細(xì)胞。其細(xì)胞培養(yǎng)的反應(yīng)方程為 abcdeCO2 H2O+C6H12O6+NH3+O2=C4.4H7.3O1.2N0.86+ 專業(yè)資料 . 葡萄糖 微生物細(xì)胞 abcde；、1）試確定計(jì)量系數(shù) 、（YX / S ；2）試計(jì)算其細(xì)胞對(duì)底物的得率 （RQ。 （3）試計(jì)算呼吸商解：（1）細(xì)胞反應(yīng)的方程式系數(shù)的計(jì)算 ?482/72?3 1mol葡萄糖所含有的C元素為72g，根據(jù)題意1mol葡萄糖轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞的C元素為： 48?0?.909c 4.4?12g 72?48?24 g 則有：轉(zhuǎn)化為CO2的C元素為： 2

13、4?12ee?2 ， 則：a?0.86c?0.782 N元素平衡，有：對(duì)12?3a?7.3c?2d 對(duì)H元素平衡，有： c.7312?3a? ?d 2909012?3?.782?7.3?0.? 2 855.?3 6?2?b?1.2c?d?2e ， 元素平衡，有：對(duì)O 1.2c?d?2e?6?b 2 1.2?0.909?3.855?2?2?6? 2 ?1.473 所以： abc=de=2 ，=3.855 ，= 0.782，=1.4730.909， 即： 專業(yè)資料 . C6H12O6+0.782NH3+1.473O2=0.909C4.4H7.3O1.2N0.86+3.855H2O+2CO2 YX

14、/ S的計(jì)算 2）細(xì)胞對(duì)底物的得率（0.909(4.4?12?7.3?1?1.2?16?0.86?14) ?YSX/ 10.909?91.34?83.028g細(xì)胞/mol葡萄糖 183.028?0.461g細(xì)胞/g葡萄糖 180 CO的生成速率2?RQ O的消耗速率2 （呼吸商 ）3 的計(jì)算RQe2?1.358 473.1b 呼吸商的計(jì)算 比消耗速率 比生成速率 微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 模型的分類：有，按是否對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)進(jìn)行平衡生長(zhǎng)化假設(shè)，分的類型：結(jié)構(gòu)模型、非結(jié)構(gòu)模型（非平衡生長(zhǎng)時(shí)，采用結(jié)構(gòu) 模型） 專業(yè)資料 . 有，按是否考慮細(xì)胞群體中的個(gè)體的隨機(jī)（即時(shí)）變化，分的類型：隨機(jī)性模型、確定性模型（

15、當(dāng)細(xì)胞濃度在104個(gè)/ml以下時(shí)，需足夠重視個(gè)體的影響，采用隨機(jī)性模型如，滅菌動(dòng)力學(xué)；發(fā)酵過(guò)程中，細(xì)胞濃度經(jīng)常在1071010個(gè)/ml范圍內(nèi)，可忽略個(gè)體的影響，采用確定性模型） 平衡生長(zhǎng)條件下微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)速率rx的定義式為 dX? X?r xdt ，其除受細(xì)胞自身遺傳信息支配外，還受環(huán)境因素所影響。由式中X為微生物的濃度，為微生物的比生長(zhǎng)速率693.20ln?r tt?X? 上式可知，與倍增時(shí)間(doubling time) td的關(guān)系為： dd X ）： （1/h 定義，比生長(zhǎng)速率 rXX ）為細(xì)胞的質(zhì)量濃度（g.DCW/Lg.DCW/L.h）； 為細(xì)胞的生長(zhǎng)速率（ Monod方程?S

16、h-1） -比生長(zhǎng)速率（注： ?max? ?SK? -最大比生長(zhǎng)速率（h-1） maxSKS ）-飽和常數(shù)（g/L ?S g/L）- 限制性底物濃度（ 代謝產(chǎn)物的生成動(dòng)力學(xué)根據(jù)產(chǎn)物生成速率與細(xì)胞生成速率之間的關(guān)系，將其分成三種類型。是指產(chǎn)物生成與細(xì)胞生長(zhǎng)呈相關(guān)的過(guò)程。產(chǎn)物是細(xì)胞能量代謝的結(jié)果。此時(shí)產(chǎn)物通常是基質(zhì)的分解代,相關(guān)模型 謝產(chǎn)物。例如：乙醇、葡萄糖酸等。反應(yīng)產(chǎn)物生成與基質(zhì)消耗僅有間接的關(guān)系。產(chǎn)物是能量代謝的間接結(jié)果。在細(xì)胞生長(zhǎng)期內(nèi)，基本,部分相關(guān)模型 無(wú)產(chǎn)物生成。屬于這類的有檸檬酸和氨基酸的生產(chǎn)等。產(chǎn)物的生成與細(xì)胞的生長(zhǎng)無(wú)直接關(guān)系。在微生物生長(zhǎng)階段，無(wú)產(chǎn)物積累，當(dāng)細(xì)胞停止生長(zhǎng)，產(chǎn)物卻,

17、非相關(guān)模型 大量生成。屬于這類的有青霉素等二級(jí)代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)。 專業(yè)資料 . 微生物反應(yīng)器操作 深層培養(yǎng)的幾種方式： ? 分批式操作（batch operation）：是指基 質(zhì)一次性加入反應(yīng)器內(nèi)，在適宜條件下將微 生物菌種接入，反應(yīng)完成后將全部反應(yīng)物料 取出的操作方式 ? 半分批式操作（semi-batch operation）：又 稱流加操作，是指先將一定量基質(zhì)加入反應(yīng)器 內(nèi)，在適宜條件下將微生物菌種接入反應(yīng)器中， 反應(yīng)開(kāi)始，反應(yīng)過(guò)程中將特定的限制性基質(zhì)按 照一定要求加入到反應(yīng)器內(nèi)，以控制限制性基 質(zhì)保持一定，當(dāng)反應(yīng)終止時(shí)取出反應(yīng)物料的操 作方式 。 ? 反復(fù)分批式操作（repeated

18、batch operation）： 指分批操作完成后，不全部取出反應(yīng)物料，剩余部分重新加入一定量的基質(zhì)，再按照分批式操作方式，反復(fù)進(jìn)行。 ? 反復(fù)半分批式操作（repeated semi-batch operation）：是指流加操作完成后，不全部取出反應(yīng)物料，剩余部分重新加入一定量的基質(zhì)，再按照流加操作方式進(jìn)行，反復(fù)進(jìn)行。 ? 連續(xù)式操作（continuous operation)：是指在分批式操作進(jìn)行到一定階段，一方面將基質(zhì)連續(xù)不斷地加入反應(yīng)器內(nèi)，另一方面又把反應(yīng)物料連續(xù)不斷的取出，使反應(yīng)條件（如反應(yīng)液體積等）不隨時(shí)間變化的操作方式。 分批式培養(yǎng)過(guò)程的狀態(tài)方程式（環(huán)境過(guò)程的狀態(tài)方程式）可表

19、示為： 專業(yè)資料 . Vr?VXYSSSX 基質(zhì)：基質(zhì)（底物）消耗速率 基質(zhì)（底物）比消耗速率rVq?V?sSxCsX X 菌體：dX/dt=r?r?Y spps 產(chǎn)物：產(chǎn)物的生成速率rpq?Y?qxspps 產(chǎn)物的比生成速率 流加操作的2種方式：無(wú)反饋和有反饋各有什么特點(diǎn)？ 和反饋控制流加操作等。后者分間接控制、直接控制、定值控制和程序控制等流前者包括定流量流加、指數(shù)流加 加操作。 CPFR(continuous plug flow tulular continuous stirred tank reactor）型和（連續(xù)操作有兩大類型，即CSTR ）型。 reactor，二是恒） 根據(jù)達(dá)成

20、穩(wěn)定狀態(tài)的方法不同，CSTR型連續(xù)操作，大致可分為三種。一是恒化器法（chemostat 濁器法（第三是營(yíng)養(yǎng)物恒定法）。各有什么特點(diǎn)？ 恒化器法是指在連續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中，基質(zhì)流加速度恒定，以調(diào)節(jié)微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)速率與恒定流量相適應(yīng)的方法。 恒濁器法是指預(yù)先規(guī)定細(xì)胞濃度，通過(guò)基質(zhì)流量控制，以適應(yīng)細(xì)胞的既定濃度的方法。（注意： 。使培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分恒定的方法。營(yíng)養(yǎng)物恒定法是指通過(guò)流加一定成分，實(shí)際應(yīng)用中多采用恒化器法 恒化培養(yǎng)的沖出現(xiàn)象） （恒化器法連續(xù)） -流入量+生成量流出量=變化量 ，為反應(yīng)液流入與流出速度FL/h 專業(yè)資料 . V為反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)液的體積L， Sin為流入液中限制性底物的濃度m

21、ol/L， S為反應(yīng)器內(nèi)和流出液中限制性底物濃度mol/L， 其余符號(hào)同前。 D?F/V 稱為稀釋率：D 物質(zhì)傳遞 以液相濃度為基準(zhǔn)可得下式：?*C?CCC?C推動(dòng)力C? *ii)CC?N?K(Lk?H1阻力1k1kkGLLG kL為液膜傳質(zhì)系數(shù)； kG為氣膜傳質(zhì)系數(shù)； Ci為氣液界面上的平衡濃度； C為反應(yīng)液主流中氧的濃度； C*為與氣相氧分壓相平衡的氧濃度； H為亨利常數(shù)； KL為以液膜為基準(zhǔn)的總傳質(zhì)系數(shù)。 氣液界面附近氧傳遞的雙膜理論模型 影響物質(zhì)傳遞的因素？ 專業(yè)資料 . 如何提高氧的傳質(zhì)速率？ 被動(dòng)傳遞、主動(dòng)傳遞、促進(jìn)傳遞營(yíng)養(yǎng)通過(guò)細(xì)胞膜的傳遞形式有： ）體積傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定方法：亞硫酸

22、鹽法、溶氧電極法（包括動(dòng)態(tài)法、穩(wěn)態(tài)法 生物反應(yīng)器的放大在很大程度上還需要逐級(jí)放大數(shù)據(jù)和實(shí)其規(guī)模放大仍然存在許多問(wèn)題，放大原則：即使是最常用的通氣攪拌罐，重點(diǎn)研究解決質(zhì)量傳總結(jié)生物反應(yīng)系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律及影響因素，際經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法， 遞、動(dòng)量傳遞和熱量傳遞問(wèn)題，使在反應(yīng)器放大過(guò)程中盡可能維持生物細(xì)胞的生長(zhǎng)速率、代謝產(chǎn)物的生成速率 細(xì)胞反應(yīng)器放大的具體方法： ）； 3以單位體積的通氣量相同的原則放大幾何尺寸的放大（1Di）；2通氣量的放大（Q/V、s以流7 攪拌功率的放大（n）； 4；以通氣線速度相同的原則放大；5以KL相同的原則放大；6相等的P/V 以單位體積液體消耗功率 體

23、雷諾數(shù)相同的原則放大；8以攪拌槳葉尖速度相同的原則放大；91? DVD3?2i22? DDV? 原則放大。111i ）幾何尺寸的放大（Di V- 反應(yīng)器的裝料容積 Di - 攪拌器直徑 D- 反應(yīng)器直徑 ）通氣量的放大（Q/V、s22?33?VQ DH?1i1L2? DHVQ?2i2L1 由 專業(yè)資料 . 知：大罐的Q要比小罐的小得多 Q 相同的原則放大以KL2H?a?K3 LLV 關(guān)聯(lián)如下：KLa經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和有關(guān)準(zhǔn)數(shù)的整理，可把Q與 注： KLa-體積溶氧系數(shù)（1/h） Q-通風(fēng)量（m3/min、或vvm） m3） V-發(fā)酵液體積（ ）發(fā)酵液深度（ HL-m 2? 3?aKVQHL?2L22?

24、1? HQVKa? 1LL11 醒：實(shí)際反應(yīng)體系KLa的關(guān)聯(lián)式具有隨反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和發(fā)酵體系的多變性 攪拌功率的放大（n） 攪拌功率的放大實(shí)際上是n和Di的放大。若幾何相似，則Di一定，放大問(wèn)題就只是選擇攪拌轉(zhuǎn)速n的問(wèn)題 ? （以流體雷諾數(shù)相同的原則放大）2LD?Re?n i?L 細(xì)胞反應(yīng)器中，此方法很少采用 22D?nRe?Dn2i221?1i2? 2?Dn?Re Dn11i1?2i1 得： 以攪拌槳葉尖速度（即剪切力）相同的原則放大 如果在小型設(shè)備中攪拌器所產(chǎn)生的最大剪切力已接近微生物的剪應(yīng)力極限，這時(shí)就必須按攪拌器末端線速度相等 專業(yè)資料 . 來(lái)進(jìn)行放大 這在利用絲狀菌（霉菌、放線菌）進(jìn)行的發(fā)酵過(guò)程中