Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Каскад хемостатов

Материалы по биологии и химии / Непрерывное культивирование микроорганизмов (хемостатный процесс) / Каскад хемостатов

В производственных условиях в ряде случаев оказывается целесообразным культивирование в системе из нескольких последовательно или параллельно соединенных аппаратов. Батарея параллельно соединенных хемостатов имеет общую линию подачи сырья и отвода культурвльной жидкости. Концентрации и биомассы субстрата на выходе из установки связаны с концентрациями в отдельных аппаратах соотношениями

Материальные балансы каждого ферментера имеют вид:

Vi*µmax* [X]I*[S]i/(Ks + [S]I) - Wi[X]I = 0;

[S]I = Ks*Di/(µmax - Di);x = Di*Y*([S]0 - [S]I);x = Y* ΣWi* ([S]0 - [S]I)

V

Если параметры роста культуры µmax и Кs в аппаратах одинаковы. То максимальная производительность батареи Gx достигается при равномерном распределении потоков по аппаратам так, чтобы скорости разбавления в каждом ферментаторе совпадали с общей скоростью разбавления:

Diopt = ΣWi/ΣVi ,т.е. объемные подачи в каждый аппарат пропорциональны его объему: W1/V1 = …Wi/Vi =…Wn/Vn.

При последовательном соединении реакторов скорость потока через всю систему остается постоянной, т.к. во входном потоке каждого из аппаратов каскада содержатся клетки из предыдущего аппарата.

Если [X]0 ≠ 0, то скорость разбавления в каждом аппарате составляет:

Di = µmax * [S]I * [X]Is + [S]I [X]I - [X]i-1

Производительность каскада последовательно соединенных хемостатов определяется приростом клеток за время пребывания D = 1/τ/

Gxi = ([X]I - [X]i-1)/τ = D ([X]I - [X]i-1)

Производительность каскада в целом достигает максимального значения при заданной концентрации биомассы на выходе:

Gxopt = W0 [X]opt/ ΣVi = Dopt [X]opt;

При этом минимальный объем каскада достигается при постоянной степени превращения субстрата на каждый степени превращения:

[S]1/[S]0 = …[S]2/[S]2 =…[S]n/[S]n-1.