Розуміння кінетики споживання субстрату є важливим для оптимізації мікробного росту біореакторів. Він передбачає аналіз того, як субстрати використовують час як в партії, так і безперервних культурах. Ці знання допомагають у контрольних параметрах та поліпшенні продуктивності продукції.

Супровід споживання в культурах Batch

У партії культур субстрати споживають, оскільки мікроорганізми ростуть до тих пір, поки поживні речовини не піддаються або накопичуються інгібітори. Норма споживання субстрату можна моделювати за допомогою кінетичних рівнянь, таких як монодна кінетика, які відносяться до концентрації субстрату до мікробної швидкості зростання.

Монондове рівняння виражається як:

]μ = μ * (S / (K + S)

де μ є специфічним темпом зростання, μmax є максимальною специфічною швидкістю зростання, S є концентрацією субстрату, і K ] є констанцією напівнасиченої.

Супутникове споживання в безперервних культурах

В безперервних культурах субстрати поставляються безперервно, а система досягає стабільного стану. Норма споживання субстрату залежить від швидкості розведення і концентрації мікробіальної біомаси. Процес часто описаний за допомогою моделі жоста.

Концентрація стійких дози (С) може бути розрахована за допомогою рівняння:

S = (K] * D) / (μmax - D)

Розрахунок витрат на споживання субстрату

Часто виражається за умови:

q]S = (D * S]in] - S) / X

де D є дифузійною частотою, S - концентрація субстрату в кормі, S - це концентрація залишкового субстрату, і X - концентрація біомаси.

  • Контроль рівнях субстрату регулярно
  • Застосовувати кінетичні моделі для прогнозування
  • Налаштування параметрів процесу відповідно
  • Забезпечити стійкий стан в безперервних культурах