1 / 33

FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ

BIM SB 200 2. FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ. sejttömeg: i-edik szubsztrát:. Higítási sebesség. BIM SB 200 2. m 3 /h. h -1. Higítási sebesség Dilution rate. m 3. FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ. h. Átlagos tartózkodási idő Mean residence time. BIM SB 200 2.

vesta
Download Presentation

FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. BIM SB 2002 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ sejttömeg: i-edik szubsztrát: Higítási sebesség

  2. BIM SB 2002 m3/h h-1 Higítási sebesség Dilution rate m3 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ h Átlagos tartózkodási idő Mean residence time

  3. BIM SB 2002 Egy limitáló szubsztrát esetében ( ha a MONOD modell érvényes): FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ Az állandósult állapot Szükséges és elégséges feltétele Állandósult állapotban μ=D KEMOSZTÁT

  4. BIM SB 2002 S , x , J S , x S 0 x S x 03 3 x S 02 2 x S x 01 J=D 1 . S D D tg FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ a kemosztát rendszer mindig szubsztrát limitben mûködik KORLÁTOZOTTAN KIEGYENSÚLYOZOTT NÖVEKEDÉS (a hanyatló fázisnak felel meg!!!)

  5. BIM SB 2002 KEMOSZTÁT KONTROLL VÁLTOZÓI V CSAK TECHNIKAI KORLÁTJA VAN FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ f D  μmax=DC S0 CSAK TECHNIKAI KORLÁTJA VAN: oldhatóság

  6. BIM SB 2002 PRODUKTIVITÁS: = max!!! FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ

  7. BIM SB 2002 Tranziens viselkedés 1.Indulás: áttérés a szakaszoról folytonosra FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ Mindíg csak itt üzemelhet!!!

  8. BIM SB 2002 m mmax mmax 2 Skritikus KS S 2. Ugrás v. Egyéb zavarás hatása: D, S0, T, pH... Stabilitás FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ MONOD monostabil (!!!)

  9. BIM SB 2002 S P 2 P 3 P 1 x P = stabil állandósult állapot 1 S P =stabil pont, kimosódás 2 P =instabil pont 3 Szubsztrátinhibíció bistabil m mmax S0 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ

  10. Tartózkodási idő Hármas esély BIM SB 2002 TARTÓZKODÁSI IDŐ ELOSZLÁS Hármas esély t=0 időben m0 t=t időben m :m0 dF a t és t + dt közé eső tartózkodási idejű anyaghányad. FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ t.i.eloszlás sűrűségfüggvénye a tartózkodási idõ eloszlás függvénye.

  11. BIM SB 2002 Az a hányad, amelynek ti-je t1 és t2 közé esik FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ Tartózkodási idő eloszlásfüggvénye

  12. BIM SB 2002 0 és t között a rendszerben tartózkodó anyaghányad FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ t és  között a rendszerben tartózkodó anyaghányad 0-tól  ideig a teljes anyagmennyiség kikerül a rendszerből

  13. BIM SB 2002 Térfogatcserék hatása a folytonos kemosztát fermentációra (a tartózkodási idõ eloszlás értelmezése) FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ *térfogatrész még nem cserélõdött ki **térfogatrész már eltávozott a rendszerbõl t = 1/D

  14. BIM SB 2002 Szakaszos fermentáció idődiagramja FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ

  15. BIM SB 2002 Szakaszos és folytonos rendszer összehasonlítása Szakaszos fermentáció idődiagramja FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ CIKLUSIDŐ

  16. BIM SB 2002 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ xmax/x0 5-100 ln(xmax/x0): 1,6 - 4,6. A tl10-20 órát igényel, generációs idő1-7 óra max:0,1-0,6 tlmax> 1 (1-12).

  17. BIM SB 2002 Eltérések a kemosztáttól Nagy sebességgel képződő Intermedier termékek (Pyr,AcOH,...) FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ D0,25DC

  18. BIM SB 2002 2 x Y D N,S limitáció N-tartalom,sejtszám 1 3 x x Y FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ RNS Y D D 0,25D D C C 2+ + 3- Mg ,K ,PO limitáció C/energia limitáció 4 4 x x 5 N-forrás, vagy a kénforrás a limitáló tényező Kisebb D-nél a C/en forrás feleslegben van: Tartaléktápanyagok szintézise (poliszaharidok,lipidek, β-OH-butirát) D D komplex tápoldat-nemkemosztát falnövekedés

  19. BIM SB 2002 3 x RNS Y D 2+ + 3- Mg ,K ,PO limitáció 4 4 x x 5 D D komplex tápoldat-nemkemosztát falnövekedés 1 2 x x Y FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ Y D D 0,25D D C C N,S limitáció C/energia limitáció

  20. BIM SB 2002 x 5 D falnövekedés DC>μmax is elérhető! FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ

  21. Extracelluláris termékek Y fenntartás C/energia forrás limitál D 0,25DC DC RNS-tartalom x N-tartalom, sejtszám x Y Y D D Mg2+, K+, PO43- limitáció N,S limitáció x

  22. x x D D falnövekedés komplex tápoldat, nem-kemosztát

  23. BIM SB 2002 Nem tökéletes keveredés FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ bypass-

  24. BIM SB 2002 tga=mmax tga=mmax dx/dt dx/dt a a x x Kemosztát tervezése 1.Szakaszos kinetika ismeretében: μmax, Y, KS D 2.Szakaszos növekedési görbe (és deriváltja) ismeretében B A FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ D D x x Választunk elmenőt, milyen Legyen a D? Választunk D-t, mi az elmenő?

  25. A B tgα=μmax tgα=μmax dx/dt dx/dt a α D D x x x x Választunk elmenőt, milyen Legyen a D? Választunk D-t, mi az elmenő? FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ

  26. BIM SB 2002 Problémák Térfogatkontrol levegőztetés, HABZÁS FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ MIRE JÓ A KEMOSZTÁT? Előnyök: nagyobb produktivitás korl. kiegy. növ, st-st: azonos tenyészet mérés és szabályozás SCP, pékélesztő, takarmányélesztő, (sejttömeg), primer a.cseretermék: alkohol, sör Kutatás: kinetika, optimálás, tranziensek De: szekunder nem, bár penicillin...laborszinten

  27. OPTIMÁLÁS BIM SB 2002 T: hőmérséklet tápoldat... T2 x,J… T1 állandósult állapot2 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ T3 állandósult állapot1 állandósult állapot3 idő

  28. Bonyolultabb kemosztátok egyáramú többlépcsős

  29. tga=mmax dx/dt a D1 D2 D3 x3 x x1 x2 x2 Tervezés:

  30. f f 03 S 02 03 S f f =f +f f =f +f f 02 1 2 1 02 3 2 03 x x S S S x S 2 3 2 3 0 1 1 V V V 1 3 2 x x x 1 3 S S S 2 1 3 2 3 1 2 többáramú többlépcsős

  31. S 0 a (1+ )f f x xh S α )f fh= (1- V x S xS a f

  32. f f S P X S P kemosztát X dializátor táptalaj Speciális kemosztát: integrált rendszer membrán modullal (pl. dialízis tenyésztés)

More Related