文档介绍：主要内容第一节概述第二节分批培养动力学第三节连续培养动力学第四节补料分批动力学第一节概述发酵动力学:研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律。主要研究内容1、发酵动力学参数特征:微生物生长速率、发酵产物合成速率、底物消耗速率及其转化率、效率等;2、影响发酵动力学参数的各种理化因子;3、发酵动力学的数学模型。认识发酵过程的规律优化发酵工艺条件,确定最优发酵过程参数,如:基质浓度、温度、pH、溶氧,等等提高发酵产量、效率和转化率等研究发酵动力学的目的发酵反应动力学的研究内容研究反应速度及其影响因素并建立反应速度与影响因素的关联反应动力学模型反应器特性+反应器的操作模型操作条件与反应结果的关系,定量地控制反应过程已建立动力学模型的类型机制模型:根据反应机制建立几乎没有现象模型(经验模型):目前大多数模型能定量地描述发酵过程能反映主要因素的影响一条主线:发酵工艺过程两个重点:发酵过程的优化与放大三个层次:分子、细胞、反应器四个目标:高产、高效、高转化率、低成本本章的重要性主要方法:基于发酵动力学研究来实现发酵放大条件的优化核心:发酵动力学研究,获得细胞生长及其产物合成放大过程特征及其对环境的响应特征;重点研究微生物与物理、化学环境的相互作用,揭示放大规律。发酵过程放大的两个基本问题:反应器性能优化重点研究混合与传质问题,满足发酵最适条件需要侧重反应器的设计与放大生化反应:aA++dD反应动态平衡改变条件破坏平衡如何能最快最多的获得目的产物温度酸碱度浓度催化剂如何确定高产高效的最佳条件?采用反应动力学方法进行定量研究动力学主要探讨反应速率问题:发酵动力学研究的几个层次(尺度)分子层次(酶催化与生物转化)基于关键生化反应(限速步)及其关键酶的动力学特征及其影响因素采用一系列分子水平的方法细胞层次(代谢网络与细胞工厂)-基于细胞信号传导、代谢网络、细胞物质运输的系列关键生化反应的综合表现-采用一系列细胞水平的方法,包括细胞群体行为分析反应器层次(过程工程)基于细胞群体生长及产物合成对外部环境综合响应采用一系列优化反应器发酵条件的方法