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生物反应动力学;菌体生长; 菌体生长速率 基质消耗速率 代谢产物的生成速率;菌体生长速率：单位体积、单位时间生长的菌体量（g/h.L) ;碳源+氮源 + 氧 细胞 +产物+CO2+H2O;vs;代谢产物的生成速率vp：单位体积、单位时间内，产物形成的量。;一、生物反应动力学分类 二、发酵方法;发酵动力学分类;类型Ⅰ 这是一种产物合成与利用糖类有化学计量关系的发酵，糖提供了生长所需的能量。糖消耗速率与产物合成速率的变化是平行的。 类型Ⅱ 产物形成间接与基质消耗有关，即微生物生长与产物形成是分开的，糖既提供细胞生长所需的能量，又充当产物合成的碳源。 类型Ⅲ 产物是微生物的次级代谢产物，产物合成与利用碳源无准量关系，产物合成在菌体生长停止才开始;以菌体细胞量为基准 的产物生成系数，g/g;dc(P);;分批式操作：底物一次装入罐内，在适宜条件下接种进行反应，经过一定时间后，将全部反应物取出。 ;半分批式操作：也称流加式操作。是指将一定量底物装入罐内，在适宜条件下接种使反应开始。反应过程中，将特定的限制性底物送入反应器，以控制罐内限制性底物浓度在一定范围，反应终止将全部反应物取出。 ; 反复分批式操作：是指分批式操作完成后，取出部分反应系，剩余部分重新加入底物，再按分批式操作进行。 反复半分批式操作：流加操作完成后，取出部分反应系，剩余部分重新加入一定量底物，再按流加式操作。 连续式操作：反应开始后，一方面把底物连续地供给到反应器中，同时又将反应液连续不断地取出，使反应过程处于稳定状态，反应条件不随时间变化。;; 是指在一个密闭系 统内，投入有限数 量的营养物质后接 入少量微生物菌种 进行培养，使微生 物生长繁殖，在特 定条件下只完成一 个生长周期的微生 物培养方法。;是指在分批培养过程 中，间歇或连续地补 加新鲜培养基的培养 方法。; 是指以一定的速度向 培养系统内添加新鲜培 养基，同时又以相同的 速度流出培养液，从而 使培养系统内培养液的 量维持恒定，微生物细 胞能在近似恒定状态下 生长的发酵方式。; 分批发酵动力学 补料分批发??动力学 连续发酵动力学; 分批发酵的不同阶段 微生物分批培养的生长动力学方程 分批培养时基质的消耗速率 分批培养中产物的形成速率 分批培养过程的生产率;c;dc(X);1942年，Monod提出了在特定温度、pH、营养物类型、营养物浓度等条件下;μm 微生物的最大比生长速率，h-1。;微生物生长过程的特征通常以得率系数来描述，即生成细胞或产物与消耗的营养物质之间的关系。;YX/O=;c(X) ·;产物形成与细胞生长相关;生产率（P）=; 单一补料分批培养;当;F; 重复补料分批培养：是指在培养 过程中，每隔一定的时间，取出一定体积的培养液，同时又在同一时间间隔内加入相同体积的培养基，如此反复进行的培养方式。; 单罐连续培养的动力学;普通单级恒化器;F;细胞浓度与稀释率的关系;当D小时 营养物被细胞利用 c(S)→0，细胞浓度 c(X)=c0(S)YX/S。 D增加 开始c(X)呈线性缓慢下降，随着D的不断增加，当D=Dc=μm时，c(X)下降到0 开始，c(S)随D的增加而缓慢增加;当D=μm时，c(S)→c0(S)。 当c(X)=0时达到“清洗点”，即有：;当D＞μm时，系统不可能达到恒定状态。 D只稍微低于μm,整个系统对外界环境变化非常敏感。随着D的微小变化，c(X)将发生巨大变化。;连续培养生产率与分批培养生产率的比较;Pc;感谢观看！