Happisiirtonopeus (OTR) on aerobisen käymisen keskeinen parametri. Se mittaa, kuinka tehokkaasti happi siirtyy kaasufaasista mikro-organismien aktiiviseen nestevaiheeseen. OTR:n asianmukainen ymmärtäminen ja laskeminen ovat välttämättömiä fermentaatio-olosuhteiden optimoimiseksi ja korkean tuottavuuden varmistamiseksi.

Happisiirtonopeuden perusteet

Happisiirtonopeus ilmaisee viljelmään toimitetun hapen määrän tilavuutta ja aikaa kohti. Se riippuu tekijöistä, kuten kiihtymisnopeudesta, ilmastusnopeudesta ja käymisaineen ominaisuuksista. Tarkka laskenta auttaa bioreaktorien suunnittelussa ja fermentaatioprosessien hallinnassa.

Happisiirtonopeuden laskeminen

Yleisin menetelmä OTR:n laskemiseksi on tilavuus-happeensiirtokertoimen (kLa) ja happikyllästymisen mittaaminen. Peruskaava on:

OTR = kLA × (C* - C)

jossa

  • ]kLa = tilavuus-happi-siirtokerroin
  • C* = happipitoisuuden kyllästyminen väliaineessa
  • C = todellinen liuennut happipitoisuus

OTR:ään vaikuttavat tekijät

Happien siirtymisnopeuteen vaikuttavat useat tekijät, kuten kiihtymisnopeus, ilmastusnopeus, lämpötila ja keskikokoinen koostumus. Lisääntyvä kiihtymys ja ilmastus yleensä lisää hapensiirtoa, mutta voi myös aiheuttaa mikro-organismeille leikkausstressiä.

Näiden parametrien optimointi on ratkaisevan tärkeää riittävän happipitoisuuden ylläpitämiseksi ja halutun käymisen saavuttamiseksi.