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影響KLa的因素資料第1頁/共12頁微生物對氧的需求發(fā)酵液中氧的供給影響KLa的因素(供氧的調節(jié))與溶氧相關的參數(shù)測定發(fā)酵過程中溶氧監(jiān)控的意義第2頁/共12頁2、影響KLa的因素(1)攪拌攪拌能打碎氣泡,增加氣液接觸面積,并且氣體螺旋式上升,延長了接觸時間,從而提高氧的溶解率。改變攪拌速率對溶解氧的影響效果大,但攪拌剪切力不易過大。第3頁/共12頁(2)空氣流量當增加通風量時,空氣線速度相應增大,傳質系數(shù)KLa相應增大,從而增大溶氧但過大的線速度,因攪拌來不及打散氣泡(“氣泛”現(xiàn)象),幾乎對溶氧的改善不大。因此要控制空氣流量,使攪拌軸附近液面沒有大的氣泡溢出第4頁/共12頁(3)培養(yǎng)液性質的影響影響KLa的理化性質主要有密度,黏度,表面張力等發(fā)酵液的表觀黏度越大,KLa越小生成大量的泡沫,易于菌體形成乳濁液,而影響溶氧,可以添加適當?shù)南輨?。但過多的消泡劑的聚集以及某些消泡劑有毒性,都要注意第5頁/共12頁(5)微生物生長的影響發(fā)酵液細胞濃度增加,會使KLa的值減小。菌絲體的形態(tài)不同也會影響Kla值。即流動特征系數(shù)。第6頁/共12頁(5)消沫劑消沫劑:降低氧的傳遞速率。在發(fā)酵過程中,由于通氣和攪拌而引起發(fā)酵液出現(xiàn)泡沫。如果在較稠厚的發(fā)酵液中形成流態(tài)性泡沫,是難以消除的,其中的氣體就很難得到及時的更新,直接影響微生物的呼吸。用消沫劑可以消除泡沫,改善氣液體混合效果,提高氧的傳遞速率。但過多的消沫劑會聚集于細胞表面上,阻礙菌體對氧和營養(yǎng)物質的吸收。因此,消沫劑的用量應控制。第7頁/共12頁發(fā)酵過程泡沫的變化第8頁/共12頁5、泡沫的檢測和控制(1)物理消泡法:機理:依靠機械的強烈振動,壓力的變化,促使氣泡破裂,或借機械力將排出氣體中的液體加以分離和回收(2)化學消泡法:機理:消泡劑為表面活性劑,造成氣泡膜局部機械強度降低,力的平衡受到破壞,在力的作用下氣泡破裂、合并,最后導致泡沫破裂。第9頁/共12頁106、離子強度的影響電解質溶液中生成的氣泡比水中的要小得多。增加液體與氧的接觸面積或提高氧分壓來提高溶氧速率。提高溶氧的具體措施:
(1)淺層液體培養(yǎng)。
(2)利用往返式或旋轉式搖床對三角瓶培養(yǎng)物作振蕩培養(yǎng)。
(3)深層液體培養(yǎng)液中通入加壓空氣。
(4)機械攪拌第
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