فرایندهای تخمیر شامل واکنش های پیچیده بیولوژیکی است که می تواند به صورت ریاضی برای بهینه سازی تولید مدل شود. درک نرخ رشد و مدل های تشکیل محصول کمک می کند تا پیش بینی و کنترل نتایج تخمیر.

نرخ رشد در فرمmentation

نرخ رشد نشان می دهد که چگونه میکروارگانیسم های سریع در طول تخمیر تکثیر ضرب می شوند، به طور معمول به عنوان نرخ رشد خاص بیان می شود، که توسط μ مشخص شده است، در واحدهای زمان متقابل اندازه گیری می شود.

محاسبه نرخ رشد شامل نظارت بر غلظت سلول در طول زمان است. فاز نمایی برای این محاسبه مناسب است، جایی که اعداد سلولی به طور چشمگیری افزایش می یابد.

مدل های تولید محصول

شکل گیری محصول در طول تخمیر می تواند مدل های مختلف خویشاوندی را دنبال کند، در درجه اول مدل های خطی، نمایی یا لاگینیستی را دنبال کند.این مدل ها به پیش بینی اینکه چگونه تمرکز محصول در طول زمان تغییر می کند کمک می کنند.

مدل های مشترک شامل:

  • مدل پرخاش (Piredeking-Piret Model: به شکل گیری محصول با رشد سلول مرتبط است.
  • ] مدل سفارش Zero: [ نرخ تولید محصول ثابت را فرض می کند.
  • مدل اول سفارش: [FLT 1] نرخ تشکیل محصول به بستر یا غلظت زیست توده مرتبط است.

معادلات ریاضی

نرخ رشد خاص (μ) با استفاده از:

[[ویرایش] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲]] [۱] [۱] [۲]] [۱] [۱] [۱] [۲] [۱] [۱] [۲] [۱] [۲] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۱] [۱] [۲] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۲] [۱] [۳] [۳] [۲] [۲] [۳] [۲] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۲] [۲] [۲] [۱] [

در جایی که X غلظت بیوmass است، نرخ تشکیل محصول (P) می تواند به عنوان مدل:

dP / dt = α * dX / dt + β * X

در اینجا α و β ثابت هستند که نشان دهنده تولید محصول مرتبط با رشد و غیر رشد هستند.