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简答题影响氧传递速率的因素有哪些?为什么?进行摇瓶培养时,如何增加氧传递速率?
  • 搅拌,空气线速度,发酵液的物理特性,微生物生长,消泡剂,离子强度
    搅拌:搅拌能把大的空气气泡打成微小气泡,增加了气-液接触面积和接触时间。搅拌使液体作涡流运动,延长了气泡的运动路线,即增加了气液的接触时间。搅拌使发酵液呈湍流运动,从而减少气泡周围液膜的厚度,减少液膜阻力。搅拌使菌体分散,有利于固液传递中的接触面积的增加。但过度强烈的搅拌使产生的剪切作用过大,对细胞的损伤增加。空气线速度:KLa值随搅拌功率PG和空气流量的增加而增大。当增加通风量时,空气线速度相应增加,从而增大溶氧
    发酵液的物理特性:发酵液的密度、粘度、表面张力、离子浓度的变化会影响KLa,通常当发酵液浓度增大、粘度增大时,则KLa降低。因为液体粘度增大时,由于滞流液膜厚度增加,传质阻力就增大,同时粘度也影响扩散系数,致使通气效率降低。
    微生物生长:随着微生物的生长、发酵液中细胞浓度的增加,会使KLa值逐渐变小,同时菌丝体形态不同也明显影响KLa值。
    消泡剂:由于泡沫大量形成,菌体与泡沫形成稳定的乳浊液,影响了氧的传递。因而消除泡沫对溶氧有利。开始加入时会因消泡剂聚集在微生物细胞和气泡液膜表面,增加传质阻力,使KLa下降,引起溶氧浓度的暂时下降。但最终会有效改善发酵液的通气效率。
    离子强度:由于电解质溶液中生成的气泡比在水中的要小得多,因而有较大的比表面积。在相同条件下,电解质溶液的KLa值比水中的大。并随电解质浓度的增加,KLa值也有较大增加。
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