溶氧速率是如何影響發(fā)酵的

1.溶氧目的
  ①使發(fā)酵液充分混合，以便形成均勻的微生物懸浮液，促使底物從發(fā)酵液向菌體內(nèi)及代謝產(chǎn)物從菌體內(nèi)向發(fā)酵液的傳遞。
  ②供給微生物生長和代謝所需的氧氣。
臨界氧濃度：微生物的耗氧速率受發(fā)酵液濃度的影響，各種微生物對發(fā)酵液中溶氧濃度有一個最低要求這一溶氧濃度叫做“臨界氧濃度”

2.比生長速率和氧濃度的關(guān)系：
  u=um*c/(K02+c)

3.影響微生物需氧量（BOD）的因素:
  菌種的生理特性、培養(yǎng)基組成、溶氧濃度和發(fā)酵工藝條件

4.溶氧對發(fā)酵的影響：

為了正確控制溶解氧濃度，有必要考察每一種發(fā)酵產(chǎn)物的（臨界溶氧濃度）和（最適溶氧濃度），并使發(fā)酵過程保持在最適溶氧濃度。最適溶氧濃度的高低與（菌種特性）和（產(chǎn)物合成的途徑）有關(guān)。

需氧發(fā)酵并不是溶氧愈高愈好。適當高的溶氧水平有利于菌體生長和產(chǎn)物合成；但溶氧太高有時反而抑制產(chǎn)物的形成。

5.在發(fā)酵過程中引起溶氧異常下降可能有下列原因：
①污染好氣性雜菌，大量的溶氧被消耗掉，使溶氧在較短時間內(nèi)下降到零附近，如果雜菌本身耗氧能力不強，溶氧變化就可能不明顯；
②菌體代謝發(fā)生異常現(xiàn)象，需氧要求增加，使溶氧下降；
③某些設(shè)備或工藝控制發(fā)生故障或變化，也能引起溶氧下降，如攪拌功率消耗變小或攪拌速度變慢，影響供氧能力，使溶氧降低。又如消沫油因自動加油器失靈或人為加量過多，也會引起溶氧迅速下降。其他影響供氧的工藝操作，如停攪拌、悶罐（關(guān)閉排氣閥）等．都會使溶氧發(fā)生異常變化。

6.在發(fā)酵過程中引起溶氧異常升高可能有下列原因：
 在供氧條件沒有發(fā)生變化的情況下，耗氧量的顯著減少將導致溶氧異常升高。如：
1、菌體代謝出現(xiàn)異常，耗氧能力下降，使溶氧上升。
2、污染烈性噬菌體，影響最為明顯，產(chǎn)生菌尚未裂解前，呼吸已受到抑制，溶氧就明顯上升，菌體破裂后完全失去呼吸能力，溶氧就直線上升。

7.影響傳氧速率的因素:
(1)攪拌:
    攪拌能把大的空氣氣泡打成微小氣泡，增加了接觸面積，而且小氣泡的上升的速度要比大氣泡慢，因此接觸時間也增長。攪拌使液體作渦流運動，使氣泡不是直線上升而是做螺旋運動上升，延長了氣泡的運動路線，即增加了氣液的接觸時間。攪拌使發(fā)酵液呈湍流運動，從而減少了氣泡周圍液膜的厚度，減少液膜阻力，因而增大了kLa。
④攪拌使菌體分散，避免結(jié)團，有利于固液傳遞過程中的接觸面積增加，使推動力均一。
 攪拌器的型式及流型:直葉攪拌槳（二級）、斜葉攪拌槳一級，機械壓迫式消泡槳（一級）、四塊檔料板
(2)空氣流速:
  只有在增大Q的同時也相應(yīng)提高轉(zhuǎn)速N，使Pg不至過分降低的情況下，才能最有效地提高Kla。
(3)空氣分布管:單管、多孔環(huán)管及多孔分支環(huán)管,發(fā)酵工業(yè)大多采用單管空氣分布器
  噴口直徑越小，氣泡的直徑越小，溶氧系數(shù)就越大
(4)氧分壓:
增加空氣壓力即增大罐壓或用含氧較多的空氣或純氧都能增加氧的分壓
(5)罐內(nèi)液柱高度:
通風效率是隨發(fā)酵罐的高徑比H/D的增大而增加,H/D=2~3為宜
(6)罐容      
(7)醪液性質(zhì)
(8)溫度 
(9)有機物質(zhì)和表面活性劑  
(10)離子強度:
電解質(zhì)溶液的氧傳遞系數(shù)K Lα比水大，而且隨電解質(zhì)濃度的增加， K Lα也有較大的增加。