wyklad 05, inżynieria bioprocesowa
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
HODOWLE DROBNOUSTROJÓW
TECHNIKI HODOWLI
HPS hodowle w podłożach stałych
SSF solid state fermentation
HPC hodowle w podłożach ciekłych
SC Submerged cultures
Krzysztof W. Szewczyk
Hodowle okresowe
Batch cultures
Hodowle ciągłe
Continuous cultures
Hodowle okresowe z ciągłym dozowaniem
Fed-batch cultures
BILANS REAKTORA
HODOWLA OKRESOWA
V
d
C
X
=
V
C
µ
(
C
)
d
t
X
S
F
1
, C
1
R(C)
F
2
, C
2
V
d
C
S
=
−
1
V
C
µ
(
C
)
−
m
V
C
V, C
S
, C
X
d
t
Y
X
S
S
X
XS
d
(
C
X
+
Y
XS
C
S
)
=
−
Y
m
C
dt
XS
S
X
d
(
V
C
)
=
F
C
−
F
C
+
V
R
(
C
)
m
S
= 0
C
=
C
+
Y
( )
S
C
−
C
X
X
,
0
XS
S
0
dt
1
1
2
2
,
HODOWLA OKRESOWA
model Monoda
Stałe nasycenia
µ
C
+
Drobnoustrój
Substrat
K
S
kg/m
3
µ
=
m
S
Saccharomyces
glukoza
0,025
K
C
S
S
Escherichia
glukoza
0,04
[
( )
]
dC
µ
[
C
+
Y
( )
C
−
C
]
C
S
=
m
X
,
0
XS
S
,
0
S
S
Escherichia
laktoza
0,020
dt
Y
K
+
C
XS
S
S
Aspegillus
glukoza
0,05
[
( )
]
C
X
,
0
+
Y
XS
( )
C
S
,
0
−
C
S
C
(
)
t
Pseudomonas
metanol
0,007
C
+
Y
C
+
K
ln
−
K
Y
ln
S
=
µ
C
+
Y
C
X
,
0
XS
S
,
0
S
S
XS
m
X
,
0
XS
S
,
0
C
C
X
,
0
S
0
Candida
glicerol
0,045
HODOWLA OKRESOWA
stała szybkość wzrostu
HODOWLA OKRESOWA
t = 0 C
S
= C
S,0
, C
X
= C
X,0
C
S,0
>> K
S
, µ≈µ
m
12
X
C
10
V, C
S
, C
X
ln
X
S
C
t
X
,
0
8
t
=
µ
,
m
6
C
X
=
C
X
,
0
+
Y
XS
C
S
,
0
4
2
C
+
Y
C
+
Y
C
Y
C
0
ln
X
0
XS
S
,
0
ln
1
XS
S
,
0
ln
XS
S
0
0
1
2
3
4
5
6
C
C
C
t
=
X
,
0
=
X
,
0
≈
X
,
0
CZAS
µ
µ
µ
m
m
m
,
,
,
HODOWLA OKRESOWA
Hodowla okresowa
Żywotność komórek
µ
m
= 0,3 h
-1
, K
S
= 0,02 kg/m
3
, C
S,F
= 100 kg/m
3
, C
X,0
= 10 kg/m
3
.
X
T
= X
V
+ X
d
Czas hodowli
dX
V
= µ
X
−
k
X
dX
d
=
k
X
dX
T
=
d
( )
X
V
+
X
d
=
µ
X
V
V
V
+
d
t
d
t
d
t
dt
V
Y
C
XS
S
,
0
⋅
+
0
100
ln
1
ln
1
C
ln
+
10
t
=
X
,
0
=
=
6
godz
.
358
4
min)
( )
t
µ
0
X
=
X
e
µ
−
k
m
X
e
( )
µ
−
k
t
V
V
,
0
X
V
,
0
V
=
X
µ
Czas, w którym stężenie substratu zmniejszy się do 0,2 kg/m
3
T
X
e
( )
µ
−
k
t
−
1
T
0
µ
−
k
Y
(
C
−
C
)
X
µ
k
−
XS
S
,
0
S
0
⋅
100
(
−
0
2
ln
1
+
ln
1
+
C
V
=
10
t
=
X
0
=
=
6
godz
.
358
(
min)
µ
0
X
µ
m
T
PRODUKTY METABOLIZMU
HODOWLE WIELOKROTNE
V
F
C
S,F
4
X
3,5
V
F
, C
X,W
3
2,5
2
P1
1,5
P3
C
X,Z
V - V
F
P2
1
0,5
t = o
0 < t ≤ τ
h
t > τ
h
C
x,0
C
X,k
C
X,Z
0
-0,5
0
2
4
6
8
10
12
1
4
V
C
=
( −
V
V
)
C
V
C
X
,
k
=
V
F
C
X
W
+
( −
V
V
F
)
C
X
Z
X
,
0
F
X
Z
1
(
,
,
,
,
,
,
,
HODOWLE WIELOKROTNE
stała właściwa szybkość wzrostu
HODOWLE WIELOKROTNE
krytyczny czas hodowli
,
=
Stopień wymiany pożywki
X
X
e
µ
m
τ
h
K
n
0
n
Powtarzalność hodowli:
X
0,n+1
= X
0,n
Bilans napełniania reaktora
X
w,n
= S
F
Y
XS
V
F
η
=
X
1
0
=
( η
−
)
X
1
S
Y
η
V
X
0
,
n
+
1
( η
)
X
Z
n
η
S
Y
τ
=
ln
1
+
F
XS
h
,
kr
µ
1
−
η
X
Bilans sedymentacji
m
Z
X
=
η
X
+
( η
−
)
X
K
,
n
W
,
n
Z
,
n
Stężenie biomasy na początku n+1 cyklu
X
=
X
e
µ
m
τ
h
−
η
X
0
n
+
1
0
n
W
n
HODOWLE WIELOKROTNE
hodowla stabilna
HODOWLE WIELOKROTNE
hodowla niestabilna
τ >
h
τ
h
,
kr
τ <
h
τ
h
kr
12
12
10
substrat
10
substrat
substrat
8
8
6
6
4
4
biomasa
biomasa
2
2
0
0
0
2
4
6
8
10
12
0
2
4
6
8
10
12
14
CZAS
CZAS
,
,
V
Z
,
,
,
8
HODOWLA OKRESOWA
Z CIĄGŁYM DOZOWANIEM
F, C
S,F
HODOWLA OKRESOWA Z
CIĄGŁYM ZASILANEM
F, S
F
•zmienna objętość
•kontrola stężenia substratu
d
V
C
X
=
V
C
µ
d
t
X
ę
V, C
S
, C
X
d
V
C
S
=
F
C
−
1
V
C
µ
−
m
V
C
V, C
X
, C
S
d
t
S
F
Y
X
S
X
XS
d
V
=
F
d
t
Hodowla okresowa z ciągłym dozowaniem
stałe natężenie dopływu pożywki
stałe natężenie dopływu
pożywki
d
(
V
C
)
V
R
X
=
Y
F
C
C
S,0
d
t
XS
S
F
V
0
szybkość przyrostu biomasy = szybkość doprowadzenia pożywki
V
C
=
V
C
+
Y
F
C
t
C
X,0
X
0
X
,
0
XS
S
,
F
CZAS
,
,
[ Pobierz całość w formacie PDF ]