Физико-химические особенности ферментационной среды.
В случае рассмотрения ферментационной среды в ней имеются свои особенности, хотя и протекают также в многофазной ферментационной среде.
Многофазная система включает:
1. Пузыри газа (окружающий газ – источник кислорода)
2. Культуральная жидкость (источник питательных солей углеродсодержащего субстрата)
3. Квазитвердая фаза (клетки – продуценты биомассы)
В среде обитания микробных клнток находятся:
1. продукты клеточного метаболизма
2. минеральные соли
3. поверхностно-активные соединения
Ра звивающиеся клетки могут находится в ферментативной среде в различных физических состояниях:
1. в виде отдельных особей
2. в адсорбированном виде на газовых пузырях
3. в виде клеточных скоплений агломератов
Клеточные
агломераты
Газовые
пузыри
углеводороды
Воздушные
агломераты Агломераты клеток,
пузырей, углеводородов
Вид существования клеток оказывает значительное влияние на условия их жизнеобитания и, следовательно, на показатели процесса ферментации.
В ранних работах исследователей считалось, что клетки находятся в гомогенно перемешанной среде, сейчас доказано, что имеются крупномасштабные скопления (агрегаты), особенно при проведении процесса культивирования в биохимических реакторах большого объема.
Образование клеточных агломератов и глобул может осуществлятся в результате процессов:
1. Коагуляции
2. Флокуляции
3. Коалесценции
Распад глобул и клеточных агломератов за счет турбулентности
Глобулы – коллоидные частицы или макромолекулы, свернутые в клубок.
Как правило в ферментативной среде происходят все эти процессы, которые вызывают изменения дисперсного состава в силу тех или иных физических явлений. В основу этих физических положили условия нестационарной гидродинамики, имеющей место в ферментерах.
Прежде чем приступить к выводу уравнения сохранения массы для дисперсных систем рассмотрим понятие полидисперсности и способы его представления.
Примеры операторов
Т (технологический оператор) |
Ф (функцион. оператор) |
|
VC1 V VC1 C0 С Идеальное вытеснение X=0 x=l
W
C |
|
|
(модуль)
