ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика роста микроорганизмов и потребления субстрата в непрерывно действующем аппарате полного смешения из "Технология микробных белковых препаратов аминокислот и жиров" При периодическом культивировании микроорганизмы проходят через ряд стадий, обмен веществ их меняется, меняются условия обитания, в то время как при непрерывном способе культивирования все параметры среды и характеристики физиологических функций микроорганизма являются величинами постоянными в данном сечении аппарата или даже во всем объеме аппарата. Продуктивность непрерывного процесса обычно выше, чем периодического, так как при непрерывном ведении процесса оказывается возможным стабилизировать во времени максимальную продуктивность. [c.63] Непрерывное культивирование может осуществляться в аппаратах идеального вытеснения и идеального перемешивания (полного смешения). Первые характеризуются тем, что микроорганизм движется в потоке по трубе, претерпевает соответствующие возрастные изменения и в результате своей жизнедеятельности вызывает изменения в составе и концентрации питательных веществ в среде. Вторые характерны тем, что свежая порция среды или биомассы практически мгновенно благодаря мощным и совершенным перемешивающим устройствам распределяется по всему полезному объему аппарата. [c.63] Из — удельная скорость переработки субстрата, ч-. [c.64] Из уравнения (31) следует, что величина О сразу устанавливается равной ц и сушествование переходного режима в расчет не принимается. Однако эксперименты показывают, что переходный период существует. [c.65] Во время неустановившегося непрерывного культивирования и значение удельной скорости роста р, может быть определено вариацией концентрации биомассы. [c.65] Графическое изображение изменения концентраций биомассы во времени для рассмотренных случаев приведено на рис. 10. [c.65] Характерной особенностью культивирования микроорганизмов является саморегулирование процесса (хе-мостатическое свойство), обусловленное обязательным наличием фактора, лимитирующего рост микроорганизмов. Экономически выгодно, чтобы таким фактором была концентрация субстрата, так как в этом случае можно определить условия, при которых субстрат наиболее полно перерабатывается в процессе выращивания микроорганизма. Коэффициент скорости роста культуры будет определяться концентрацией субстрата в культуральной жидкости. Если при непрерывном ведении процесса О станет меньше г (случай первый), то концентрация биомассы микроорганизмов в аппарате начнет возрастать, а конечная концентрация субстрата— уменьшаться. С уменьшением конечной концентрации субстрата начнет уменьшаться значение до величины О, т. е. процесс стабилизируется. [c.66] Непрерывному процессу в аппарате с полной стабилизацией параметров во времени соответствует второй случай. [c.66] Если при непрерывном ведении процесса О станет больше д (третий случай), то концентрация биомассы микроорганизмов в аппарате начнет уменьшаться, а конечная концентрация субстрата — увеличиваться. Это приведет к увеличению значения ц до величины О, т. е. процесс также стабилизируется. [c.66] В результате саморегулирования процесса непрерывного культивирования микроорганизмов для каждого задаваемого произвольно (в ограниченных пределах) коэффициента разбавления О однозначно устанавливается равновесная конечная концентрация биомассы микроорганизмов. [c.66] Из уравнения (35) видно, что стационарная продуктивность аппарата по биомассе зависит от значений исходной и остаточной концентраций субстрата. [c.67] Кроме того, с увеличением значений исходной концентрации субстрата So стационарная продуктивность аппарат, увеличивается. [c.67] Знак минус, стоящий перед корнем в числителе этого выражения, найден нз условия физической реализуемосттг 0 5 5о. [c.68] Бсличина остаточной концентрации субстрата Sq t в стационарных условиях однозначно определяется режимом работы аппарата, т. е. заданным значением коэффициента разбавления D. [c.68] Из уравнения (42) следует, что с увеличением коэффициента разбавления стационарное значение концентрации биомассы убывает. При 1 - Д р=1д.тах5о/(/(8+ 5о) стационарное значение концентрации биомассы становится равным нулю. [c.69] Зависимость экономического коэффициента использования субстрата от продуктивности аппарата может быть найдена из уравнения (44) с использованием зависимости (35) S=f g), которую находят по графику функции. [c.71] Вернуться к основной статье