Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Стехиометрия_Лаб_ работы.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
54.5 Кб
Скачать

Показатели роста микроорганизмов на различных источниках углерода и энергии

Показатель

Субстрат

Глюкоза

Гексадекан

Метан

Метанол

Этанол

H2 и CO2

Экономический коэффициент, г АСБ/г субстрата

0,50

1,10

0,70

0,40

0,60

2,21(по H2)

0,55( по CO2)

Экономический коэффициент по углероду

0,62

0,64

0,46

0,53

0,57

1,00

Потребность в аммиаке, г/г АСБ

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

0,11

Потребность в кислороде, г/г АСБ

0,56

1,72

4,30

2,29

2,04

2,35

Тепловыделение, кДж/г АСБ

8,40

24,80

62,10

33,10

29,40

32,1

Энергетический выход ростового процесса

0,73

0,45

0,26

0,39

0,41

0,41

Дыхательный коэффициент при росте микроорганизмов

0,70

0,43

0,36

0,51

0,48

Дыхательный коэффициент при отсутствии роста

1,00

0,65

0,50

0,66

0,66

Примечание: Результаты расчетов зависят от используемого значения экономического коэффициента. В представленных заданиях использованы значения Y, близкие к экспериментальным. Доля углерода субстрата, включаемого в состав углерода биомассы, составляет у гетеротрофов обычно составляет 43-64%.

ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ БАЛАНС БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ОБРАЗОВАНИЯ ПРОДУКТОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬСНОСТИ

Помимо изучения стехиометрии процесса роста на средах с различными субстратами целесообразно рассмотреть методику расчетов для тех случаев, когда помимо биомассы образуются и другие вещества, получение которых является целью многих биотехнологий.

Рассмотрим алгоритм составления элементного баланса и методику расчета стехиометрических показателей на примере биосинтеза некоторого целевого продукта из субстрата, аммиака и кислорода с образованием соответствующего продукта, клеток биомассы, двуокиси углерода и воды.

,

м.м.S м.м. = 17 м.м. = 32 м.м.Х = 24,28 м.м. Р м.м. = 44 м.м. = 18

где м.м. – молекулярные массы компонентов;

S и P – субстрат и продукт соответственно;

– брутто-формула молекулы биомассы Х;

Необходимо определить все стехиометрические коэффициенты, рассчитать: потребление , и тепловой эффект процесса в расчете на 1 г образованной биомассы.

  1. Составляем баланс по углероду. Углерод входит в состав субстрата S, биомассы X и продукта Р, а также двуокиси углерода:

а) ,

где – экономический коэффициент по биомассе;

,

где - экономический коэффициент продукта;

б) Стехиометрический коэффициент при субстрате S равен 1, поэтому уравнение баланса по углероду можно записать в виде:

, откуда ,

где СS и СP – число углеродных атомов в молекуле субстрата S и в молекуле продукта Р соответственно.