通气和搅拌与培养物对营养物及氧的使用-生物维氏硬度计在生物反应器内,通气和搅拌控制着混合(质量传递和热量传递),它们有着密切的联系,在普通的搅拌罐中很难将二者的作用区分开。通气和搅拌决定着培养物对营养物质及氧的利用,控制着代谢物包括生物高分子、副产物和二氧化碳等从上海金相镶嵌机中释放的速率。在多糖的合成过程中,发酵培养液变得很黏稠,表现出非牛顿特性(假塑性)。对于丝状菌,除了生物高分子的浓度升高外,生物量对发酵液的流变性也有重要的影响。这些现象限制了生物反应器内的混合,从而反过来也可改变培养物的形态。较高的搅拌和通气可能会使真菌菌丝断裂,从而降低发酵液的黏度。另一方面,低的搅拌率可以导致菌丝结球,使得热/质传人和传出结球上海金相镶嵌机都受到限制,有些代谢物在结球上海金相镶嵌机内可能会达到毒害程度。 剧烈地搅拌和通气通常对多糖的合成有利,,提高搅拌速率不但可以提高出芽短梗曲霉的葡聚糖合成产量,还可以提高高分子的质量(高分子量),同时可以影响培养物的形态,产生更多的酵母型而非丝状上海金相镶嵌机,而前者似乎可以产生更多的葡聚糖。高的搅拌速率可能导致葡聚糖的机械降解和上海金相镶嵌机的损伤;但如果反应器内的剪切力不够大,只有低分子量的硬葡聚糖从上海金相镶嵌机内释放,较高分子量的生物高分子仍附着在上海金相镶嵌机的表面。证实在高搅拌速率下获得的硬葡聚糖的分子量较中等速率的要低,中等的搅拌速率和高的通气可获得大分子量的硬葡聚糖。这说明,高的搅拌速率对混合虽然很重要,但它对培养物和产物的质量也有影响;而用较温和的通气方法,能够起到很好的混合作用,且不会破坏培养物和多糖分子的大小。
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