微生物动力学计算例题.pptVIP

* 3-1-3 微生物反应过程的计量学 【例题1】葡萄糖为基质进行面包酵母（S. cerevisiae）培养，培养的反应式可用下式表达，求计量关系中的系数a、b、c和b。 　 【解】根据元素平衡式（2）有： 3-1-3 微生物反应过程的计量学 　所以上述反应的计量关系式为 　以上方程联立求解，得 3-1-3 微生物反应过程的计量学 配平微生物反应方程式时，一部分系数是通过实验获得，另一部分系数需计算获得。 一般基质和产物的分子式是已知的。微生物细胞的元素组成可通过元素分析方法测定。 需要指出的是，处在不同生长阶段的同一种细胞，其组成是有差别的，我们所获得微生物细胞元素的组成，一般是细胞元素的平均组成。下表给出了几种微生物细胞的元素组成和经验分子式。 3-1-3 微生物反应过程的计量学 【例题2】乙醇为基质，好氧培养酵母，反应方程为： 呼吸商RQ = 0.6。求各系数a、b、c、d、e。 　　 【解】根据元素平衡式（2）有 (1) (2) (3) (4) 3-1-3 微生物反应过程的计量学 已知 RQ = 0.6，即 d = 0.6a，5个式联立求解 所以，反应式为 3-1-3 微生物反应过程的计量学 　【例题3】葡萄糖为碳源，NH3为氮源进行酵母厌氧培养。培养中分析结果表明，消耗100 mol葡萄糖和12 mol NH3生成了57 mol 细胞、43 mol甘油、130 mol乙醇、154 mol CO2和3.6 mol H2O，求酵母的经验分子式。 【解】由题意写出相应的反应方程式为 3-1-3 微生物反应过程的计量学 　 各元素平衡式为 由以上结果可知，酵母细胞的化学组成CH1.84N0.21O0.52。 【例1】乙醇为基质，好氧培养酵母，反应方程为： 求酵母细胞(CH1.75N0.15O0.5)培养过程中的Yx/s和Yx/o。 【解】由（1）式 例题 得： 例题 例题 【例题2】葡萄糖为碳源，NH3为氮源，进行某种细菌好氧培养，消耗的葡萄糖中有2/3的碳源转化为细胞中的碳。反应式为 C6H12O6 + aO2 + bNH3 → c(C4.4H7.3N0.86O1.2) + dH2O + eCO2 计算上述反应中的得率系数Yx/s和Yx/o。 【解】1mol葡萄糖中含有碳为72g，转化为细胞内的碳为 72×2/3 = 48（g) 所以 c = 48/（4.4×12） = 0.91 转化为CO2的碳量为 72 – 48 = 24g * * * 表格摘自《生物反应工程原理》曹竹安