氧的供需与传递

第五章：氧的供需与传递： 一．名词解释： 1. 临界氧浓度：微生物的耗氧速率受发酵液浓度的影响，各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求这一溶氧浓度叫做“临界氧浓度” 。 2.氧的满足度：溶解氧浓度与临界氧浓度之比。 二.简答 1.生化反应器通气与搅拌的两个目的: ①使发酵液充分混合，以便形成均匀的微生物悬浮液，促使底物从发酵液向菌体内及代谢产物从菌体内向发酵液的传递。 ②供给微生物生长和代谢所需的氧气。 临界氧浓度：微生物的耗氧速率受发酵液浓度的影响，各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求这一溶氧浓度叫做“临界氧浓度” 2.比生长速率和氧浓度的关系：u =u m*c/(K02+c) 3.饱和溶氧浓度： 在一定温度和压力下，空气中的氧在水中的溶解度。(mol/m3) 例：25℃ 1×105Pa 0.25mol/m3 影响氧饱和浓度的主要因素: 温度:温度越高，氧饱和浓度越低 溶液的性质：溶质含量越高，氧的溶解度越低 氧分压 ：p=HC* 氧分压越高氧溶解度越高 4.影响微生物需氧量的因素: 菌种的生理特性、培养基组成、溶氧浓度和发酵工艺条件 5.溶氧对发酵的影响： 为了正确控制溶解氧浓度，有必要考察每一种发酵产物的（临界溶氧浓度）和（最适溶氧浓度），并使发酵过程保持在最适溶氧浓度。最适溶氧浓度的高低与（菌种特性）和（产物合成的途径）有关。 需氧发酵并不是溶氧愈高愈好。适当高的溶氧水平有利于菌体生长和产物合成；但溶氧太高有时反而抑制产物的形成。 6.在发酵过程中引起溶氧异常下降可能有下列原因 ： ① 污染好气性杂菌，大量的溶氧被消耗掉，使溶氧在较短时间内下降到零附近，如果杂菌本身耗氧能力不强，溶氧变化就可能不明显；② 菌体代谢发生异常现象，需氧要求增加，使溶氧下降；③ 某些设备或工艺控制发生故障或变化，也能引起溶氧下降，如搅拌功率消耗变小或搅拌速度变慢，影响供氧能力，使溶氧降低。又如消沫油因自动加油器失灵或人为加量过多，也会引起溶氧迅速下降。其他影响供氧的工艺操作，如停搅拌、闷罐（关闭排气阀）等．都会使溶氧发生异常变化。 7.在发酵过程中引起溶氧异常升高可能有下列原因 ： 在供氧条件没有发生变化的情况下，耗氧量的显著减少将导致溶氧异常升高。如： 1、菌体代谢出现异常，耗氧能力下降，使溶氧上升。 2、污染烈性噬菌体，影响最为明显，产生菌尚未裂解前，呼吸已受到抑制，溶氧就明显上升，菌体破裂后完全失去呼吸能力，溶氧就直线上...