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發(fā)酵罐流體的傳質(zhì)過程

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2021/3/12 瀏覽次數(shù)：

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發(fā)酵罐流體的傳質(zhì)過程
發(fā)酵罐在微生物反應(yīng)過程中，物質(zhì)的傳遞是一個重要的因素。例如，基質(zhì)向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散；發(fā)酵產(chǎn)物向細(xì)胞外擴(kuò)散；好氧性微生物反應(yīng)需要充分供給氧氣，這些都涉及傳質(zhì)過程。微生物反應(yīng)過程的傳質(zhì)有幾種水平：胞內(nèi)傳質(zhì)、細(xì)胞膜-胞外傳質(zhì)和超細(xì)胞傳質(zhì)。
細(xì)胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是不均一的，各個部位中有著不同的組成、結(jié)構(gòu)和功能。胞內(nèi)存在蛋白質(zhì)從核糖體傳向細(xì)胞膜、RNA從細(xì)胞核傳向細(xì)胞質(zhì)等傳遞過程，這些物質(zhì)的傳遞對細(xì)胞的功能都是極為重要的。目前，雖已有人對細(xì)胞內(nèi)的傳遞提出若干模型，但應(yīng)用仍有很大困難。并且人們認(rèn)為，細(xì)胞的體積很小，其內(nèi)部起控制作用的依然是生化反應(yīng)動力學(xué)，并非傳質(zhì)動力學(xué)。這意味著細(xì)胞內(nèi)部可被看作混合極好的均一體。
傳質(zhì)的第二個水平是細(xì)胞膜和它外部環(huán)境之間的傳質(zhì)。這個傳質(zhì)過程必須足夠快，否則將影響細(xì)胞的生長。
發(fā)酵罐傳質(zhì)的第三個水平是超細(xì)胞傳質(zhì)。由于細(xì)胞的外表面常常覆蓋有一層黏性多糖物質(zhì)，使細(xì)胞相互黏在一起。經(jīng)黏結(jié)的微生物顆粒，又會逐漸發(fā)展變大，最后形成絮凝體，其尺寸要比單個微生物大得多，這些微生物體被深深埋藏在絮凝體內(nèi)部的黏性物質(zhì)中，它們不能與基質(zhì)直接接觸，反應(yīng)基質(zhì)必須以擴(kuò)散的方式進(jìn)入絮凝體內(nèi)部，從而到達(dá)微生物體內(nèi)。

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