搅拌式生物反应器对溶解氧要求
时间：2022.09.05
发酵用生物反应器多为搅拌式，在反应历程中实现混淆、疏散、悬浮、传质、传热等功效目的，溶氧是生物代谢反应的一个重要参数。氧的供应对菌体的生长和代谢产品的积累都有很大的影响, 决定着代谢物质产量的崎岖。因此, 研究供氧问题对生物反应工艺治理的最佳化和工艺历程的放大具有重要意义 ；同时, 合理的供氧对节省动力消耗也很重要。
在好氧的发酵生产历程中，细胞需要分子态的氧作为呼吸链电子通报系统末端的电子受体，最终与氢离子结合成水并释放出大宗能量，供细胞维持生长和合成反应使用。培养基中氧扩散速率可能是限制呼吸历程的因素。
溶氧、呼吸强度、培养基成份等影响因素是通过对菌体的生长状况和历程代谢特征决定抗生素的效价，溶氧浓度是需氧发酵历程的又一重要参数，其崎岖反应了代谢的强弱水平。生物培养历程中氧的适度供应是包管菌体良好生长和产品高产的须要条件。氧缺乏会造成代谢异常、产量降低; 但溶氧过高，菌体生长过快，对生物合成也倒运。而溶氧是供氧和需氧这一矛盾平衡的结果。氧的限制对发酵的影响可分为两种: 一种是溶氧浓度直接影响与呼吸有关的代谢而影响产品合成;一种是氧直接加入产品合成， 许多抗生素的生物合成直接有关。
而氧是一种难溶气体，在25 ℃ 和1 x 10s Pa 时，中的氧在纯水中的溶解度仅为0.2 5 m ol /ms 。如果外界不可实时地供应氧，水中的溶解氧仅能维持培养基中微生物菌体的正常呼吸，随之就会耗尽。因此，需要不绝地给生物反应器系统通入无菌空气，并通过搅拌进一步疏散，使发培养基中坚持适度的溶氧浓度，从而包管微生物的正常生长和所需代谢产品的形成。
通过对搅拌式生物反应器的溶解氧性能研究，并结合生产实际情况，对搅拌器的革新或设计放大，并跟踪实际品种的发酵生产得出，体积较小的可用多层园盘涡轮搅拌器; 体积大的，最底层保存园盘涡轮搅拌器，而用轴流浆取代上面各层涡轮搅拌器，形成合理的搅拌浆组合型式。这样即可发挥涡轮搅拌器利于疏散气体的优点，又辅以轴流搅拌器，增强罐内循环，改善溶氧。虽然，搅拌器型式的选择应该比较慎重，文献资料所提供的数据和生产经验还远远不可满足实际生产的需要，因此必须通过小型模拟试验取得数据再作放大设计，按几何相似的原则来决定大型搅拌器的形状和尺寸，凭据放大原则来决定搅拌器的转速等参数。
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