您好,欢迎访问一九零五行业门户网

解析发酵过程中KLa、OUR、OTR、DO参数间关系

目前常用的kla测定方法有直接法、动态法与亚硫酸钠氧化法。本文重点介绍利用亚硫酸钠模拟细胞耗氧,结合连续培养的稳态,简便快捷地进行了kla值的测定。
在催化剂钴或铜离子离子存在时,亚硫酸钠能迅速被氧化为硫酸钠。利用这个特点,在反应器连续通气搅拌的条件下,可将亚硫酸钠以一定速度连续注入反应器中,此时耗氧率可以通过注入亚硫酸钠的速率计算得到
随耗氧剂的不断加入,反应器中的溶解氧被消耗,溶氧值下降,从而形成反应器内液相的传氧推动力。处于连续培养稳态时,反应液中的溶 氧浓度恒定不变,即dc/dt为零,所以此时供氧与耗氧相等。从而经过公式转变,得到kla的计算公式:
实验条件
检测仪器及设备:百仑生物10l玻璃发酵罐,溶氧电极、蠕动泵、溢流装置、温控系统及记录系统等组装成实验系统。通过调节搅拌转速和通气量,提供不同的供氧条件。分别加入用蒸馏水现配的0.05mol/l亚硫酸钠溶液做耗氧剂,由溶氧电极监测反应液中溶氧浓度变化情况,以溢流管维持恒定的反应液体积。由于温度会影响检测结果,因此全程保证温度一致。
操作方法
实验时先在百仑细胞反应器中加入一定量的7l蒸馏水,然后向百仑细胞反应器中加入5ml,1mol/l cuso4溶液,连续通气15min,使反应液中溶解氧达到饱和状态。校正溶氧电极输出为100%,并自动记录。 将新配制的亚硫酸钠溶液经蠕动泵加入反应器,通气量经流量计阀门调节,搅拌转速在100~800rpm间调节。根据供氧能力的差别,相应改变蠕动泵的转速,使每个操作条件下,均能达到稳态。待溶氧浓度恒定后,记录c/c*值。
动态计算kla的方法
otr是发酵中设施供氧的能力或者状态,our是细胞摄氧的水平或状态。因此otr相当于kla与c*-c的积。所以当do上升时,代表otr大于our,反应亦然。
当尾气氧含量可以检测时,便可以通过空气流量,空气氧含量及尾气氧含量等指标进行质量守恒,便可以计算出our。dc/dt可以通过溶氧的变化进行计算得到。比如在1小时内,do从70%,降低到60%,那么通过计算10%do相当于的氧浓度变化,可以计算出。c*-c也可以通过35%do(60%和70%的均值为65%,与100%的差值是35%)相当于的氧浓度变化得到。这样便可以动态的计算出kla,那么otr,就可以通过kla和c*-c得到。
其它类似信息

推荐信息