FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ

Az előadások a következő témára: "FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ"— Előadás másolata:

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

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

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

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

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

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

7 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ
BIM SB 2002 Térfogatcserék hatása a folytonos kemosztát fermentációra (a tartózkodási idõ eloszlás értelmezése) térfogatcsere 1-F* F** Dt=0,2 h h =1 0,367 0,633 =0,2 h-1.10 h =2 0,135 0,865 =0,2 h-1.15 h =3 0,05 0,950 =0,2 h-1.20 h =4 0,015 0,985 *térfogatrész még nem cserélõdött ki **térfogatrész már eltávozott a rendszerbõl t = 1/D

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

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

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

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

12 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ
BIM SB 2002 Nem tökéletes keveredés bypass-

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

14 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ
BIM SB 2002 Problémák Térfogatkontrol levegőztetés, HABZÁS 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

15 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ
BIM SB 2002 OPTIMÁLÁS T2 T1 T3 T: hőmérséklet tápoldat...

16 Bonyolultabb kemosztátok
egyáramú többlépcsős többáramú többlépcsős

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

18 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ
BIM SB 2002 Kemosztát rendszerek visszatáplálással

19 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ
BIM SB 2002 Speciális kemosztát: dialízis tenyésztés S f X P táptalaj fermentor dializátor

20 FOLYTONOS FERMENTÁCIÓ
BIM SB 2002 Auxosztátok pH-auxosztát