Подставляя найденные зависимости, получаем уравнение

Это дополнительное расходование биомассы происходит не только в такой искусственной ситуации, но и в течение всего процесса. Просто эти расходы обычно «приписывают» к расходам на рост и образование продукта.

В процессе ферментации можно создать режим, при котором концентрация биомассы и продукта не изменяются (то есть ΔX = ΔP = 0), а субстрат всё время добавляется, предотвращая отмирание биомассы

Кроме того, субстрат расходуется на синтез определённых, но неизмеряемых продуктов, образующихся в небольшом количестве

В клетках микроорганизмов всё время идут процессы деградации (разрушения) некоторых веществ (белков, нуклеиновых кислот и др.) и одновременно процессы их синтеза (репарации). На этот процесс необходимо расходовать часть субстрата.

Чтобы «замкнуть» материальный баланс, в котором почти везде участвует концентрация субстрата, необходимо дополнить его уравнением кинетики потребления субстрата.

Включать скорость деградации (инактивации) продукта.

ВАРИАНТЫ ОПИСАНИЯ КИНЕТИКИ ДЕГРАДАЦИИ ПРОДУКТА

• = 0 (стабильный продукт)

• = K (не имеет смысла при P = 0)

• = KP (кинетика 1-го порядка)

• = KPⁿ (кинетика n-го порядка)

• = KPX (деградация с участием не только самого продукта, но и биомассы)

КИНЕТИКА ПОТРЕБЛЕНИЯ СУБСТРАТА

• Это уравнение в общем виде может быть представлено как аддитивное, в правой части которого фигурируют затраты на собственно рост микроорганизмов (Q₁), на образование продукта метаболизма (Q₂) и на поддержание жизнедеятельности (Q₃):

• - dS/dt = Q₁+ Q₂+ Q₃

• Q₁=Q_X /Y_XS (рост) и Q_P /Y_PS (образование продукта)

ПОДДЕРЖАНИЕ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ - 1

ПОДДЕРЖАНИЕ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ - 2

ПОДДЕРЖАНИЕ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ - 3

• Правильнее выделить эту статью расхода в отдельный член уравнения – на поддержание жизнедеятельности микроорганизмов Q₃

• Очевидно, что эти затраты пропорциональны концентрации микроорганизмов X: Q₃ = X*m_S

• Здесь m_S – коэффициент поддержания жизнедеятельности или УДЕЛЬНАЯ скорость расходования субстрата на поддержание жизнедеятельности микроорганизмов [г субстрата / г биомассы в час]

ИТОГОВОЕ УРАВНЕНИЕ КИНЕТИКИ ПОТРЕБЛЕНИЯ СУБСТРАТА

Дата добавления: 2013-12-12