第四章氧的傳遞與供需

第四章氧的傳遞與供需氧是一種難溶于水的氣體，在25℃，1×105Pa條件下，氧在純水中的溶解度僅為1.26mmol/L，空氣中的氧在純水中的溶解度更低（0.25mmol/L）。培養(yǎng)基因含有大量的有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)，氧的溶解度比水中還要低。這就決定了大多數(shù)微生物深層培養(yǎng)需要適當(dāng)?shù)耐L(fēng)條件，才能維持一定的生產(chǎn)水平。4.1細(xì)胞對(duì)氧的需求比耗氧速率（）:單位質(zhì)量的細(xì)胞（干重）在單位時(shí)間內(nèi)消耗氧的量，（也稱(chēng)呼吸強(qiáng)度）。當(dāng)氧是限制性基質(zhì)時(shí)，比耗氧速率4.1細(xì)胞對(duì)氧的需求攝氧率(OUR

)：?jiǎn)挝惑w積培養(yǎng)液在單位時(shí)間內(nèi)消耗氧的量。攝氧率與比耗氧速率有以下關(guān)系:臨界溶氧濃度：當(dāng)氧為限制性基質(zhì)時(shí)，維持細(xì)胞正常生長(zhǎng)繁殖的最低氧濃度稱(chēng)為臨界溶氧濃度。微生物的臨界氧濃度大約是飽和濃度的1％-25％。氧在培養(yǎng)液中的溶解度很低，但在培養(yǎng)過(guò)程中不需要使溶氧濃度達(dá)到或接近飽和值，而只要超過(guò)某一臨界氧濃度即可。細(xì)胞生長(zhǎng)對(duì)比耗氧速率的影響在分批培養(yǎng)過(guò)程中，在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)初期，比耗氧速率達(dá)最大值。但此時(shí)細(xì)胞濃度尚很低，攝氧率并不高，隨著細(xì)胞濃度的迅速增高，培養(yǎng)液的攝氧率也迅速增高，在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的后期達(dá)到峰值。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)階段結(jié)束，比耗氧速率下降，雖然此時(shí)細(xì)胞濃度仍有增加但培養(yǎng)液的攝氧率下降。最后因基質(zhì)耗盡，細(xì)胞自溶，攝氧率便迅速下降。碳源種類(lèi)對(duì)細(xì)胞比耗氧速率的影響

一般微生物細(xì)胞利用葡萄糖的速度比其它糖快，因而在含葡萄糖的培養(yǎng)基中表現(xiàn)出較高的比耗氧速率。在分批培養(yǎng)過(guò)程中，隨著碳源的消耗，成為限制性基質(zhì)，細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度下降。補(bǔ)入碳源后，培養(yǎng)液的攝氧率往往有明顯增加。此外，培養(yǎng)條件（如pH，溫度等）對(duì)細(xì)胞的需氧要求也有影響；一些有害代謝產(chǎn)物的積累，也會(huì)抑制細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度。其他影響因素氧的滿(mǎn)足度

通常溶解氧濃度對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物生成的影響可能是不同的，即對(duì)于細(xì)胞生長(zhǎng)的最佳溶氧濃度不一定是生成產(chǎn)物的最佳氧濃度。溶解氧濃度與臨界氧濃度之比稱(chēng)為氧的滿(mǎn)足度。氧的滿(mǎn)足度對(duì)于谷氨酸和天門(mén)冬氨酸類(lèi)氨基酸的生產(chǎn)，當(dāng)溶解氧濃度低于臨界氧濃度時(shí)，氨基酸的產(chǎn)量下降，但對(duì)于苯丙氨酸，纈氨酸和亮氨酸的生產(chǎn)，則在低于臨界氧濃度時(shí)獲得最大生產(chǎn)能力，它們的最佳氧濃度分別為臨界氧濃度的0.55、0.60、0.85倍。問(wèn)題？：請(qǐng)你利用生物化學(xué)的知識(shí)解釋上述現(xiàn)象的原理？4.2培養(yǎng)過(guò)程中氧的傳遞氧從空氣泡傳遞到細(xì)胞的過(guò)程中需要克服的阻力：1）從氣相主體到氣液界面的氣膜傳遞阻力1／Ka2）氣液界面的傳遞阻力1／Ki3）從氣液界面通過(guò)液膜的傳遞阻力1／KL4）液相主體的傳遞阻力1／KLB5）細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)表面的傳遞阻力1／KLC6）固液界面的傳遞阻力1／KIS7）細(xì)胞團(tuán)內(nèi)的傳遞阻力1／KA8）細(xì)胞壁的阻力1／KW9）反應(yīng)阻力1／KR在以上的這些阻力中：1）－4）項(xiàng)是供氧方面的氧傳遞阻力；5）－9）項(xiàng)是耗氧方面的阻力，而氧從空氣泡到細(xì)胞的總傳遞阻力為上述各項(xiàng)傳遞阻力的總和。這種傳遞阻力有主次之分。當(dāng)細(xì)胞以游離狀態(tài)存在于液體中時(shí)，阻力7）細(xì)胞團(tuán)內(nèi)的傳遞阻力消失，而當(dāng)細(xì)胞吸附在氣液界面上時(shí)，阻力4）5）6）7）消失。培養(yǎng)過(guò)程中氧的傳質(zhì)理論基礎(chǔ)氧在克服上述阻力進(jìn)行傳遞的過(guò)程中需要推動(dòng)力，傳遞中的總推動(dòng)力就是氣相與細(xì)胞內(nèi)的氧分壓之差，這一總推動(dòng)力消耗于從氣相到細(xì)胞內(nèi)的各項(xiàng)串聯(lián)的傳遞阻力。當(dāng)氧的傳遞達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，總的傳遞速率與串聯(lián)的各步傳遞速率相等。這時(shí)通過(guò)單位面積的傳遞速率為：4.2.1

氣－液相間的氧傳遞

氧從氣相傳遞到液相是氣液相間氧的傳遞過(guò)程，在此傳遞過(guò)程中氣液界面的阻力1／KI可以忽略。1／KLB很小也可以忽略，此時(shí)主要的傳遞阻力存在于氣膜和液膜中。雙膜理論的基本假設(shè)假定在氣泡和包圍著氣泡的液體之間存在著界面，在界面的氣泡一側(cè)存在著一層氣膜，在界面的液體一側(cè)存在著一層液膜。氣膜中的氣體分子與液膜中的液體分子都處于層流狀態(tài)，分子之間無(wú)對(duì)流運(yùn)動(dòng)，因此氧的分子只能以擴(kuò)散方式，即借助于濃度差而透過(guò)雙膜。氣泡內(nèi)除氣膜以外的氣體分子處于對(duì)流狀態(tài)，稱(chēng)為氣流主體，在空氣主流空間的任一點(diǎn)氧分子的濃度相同，液體主流中亦如此。根據(jù)雙膜理論，氧分子是借助于擴(kuò)散作用透過(guò)氣膜，穿過(guò)界面進(jìn)入液膜并形成溶液，然后再以擴(kuò)散方式透過(guò)液膜到達(dá)液相主體，當(dāng)氣－液傳遞過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，通過(guò)液膜和氣膜的氧傳遞速率相等即:氧傳遞速率計(jì)算

根據(jù)亨利定律：對(duì)于難溶氣體（如氧），氣膜傳遞阻力與液膜傳遞阻力相比可以忽略不計(jì)，即1／HkG<<1/kL，因此kL=KL在單位體積培養(yǎng)液中，氧的傳遞速率為：OTR－單位體積培養(yǎng)液中的氧傳遞速率mol/m3·s；－比表面積，m2/m3;通常將KL與合并在一起KLa作為一個(gè)參數(shù)處理，稱(chēng)為體積傳遞系數(shù)或容量傳遞系數(shù)（s-1）。4.2.2

液－固相間的氧傳遞穩(wěn)態(tài)時(shí)，通過(guò)細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)外液膜的傳遞速率OTR＝kLCaC(CL-CC)式中：

－液固比表面積m2/m3

Cc－細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)表面氧濃度mol/m3假定細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)為球形則有因?yàn)榧?xì)胞密度和液體密度非常接近，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度ω很小，4.2.3

細(xì)胞團(tuán)內(nèi)的氧傳遞氧進(jìn)入細(xì)胞團(tuán)后，一方面向內(nèi)部擴(kuò)散，同時(shí)不斷被細(xì)胞消耗，濃度不斷降低。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，我們將細(xì)胞團(tuán)看作一個(gè)消耗氧的均勻體，設(shè)其半徑為R，密度為ρ，取其半徑為r處一層厚度為dr的球殼進(jìn)行物料衡算。4.2.4氧傳遞速率與細(xì)胞呼吸關(guān)系培養(yǎng)液中的溶解氧濃度對(duì)好氧培養(yǎng)過(guò)程有很大的影響，而溶解氧濃度卻依賴(lài)于氧傳遞和被利用的相對(duì)速率，氧從氣相到液相的傳遞過(guò)程中，氣膜對(duì)于氧傳遞的阻力來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)，氧傳遞主要是由液膜的傳遞阻力來(lái)決定，平衡時(shí)氧傳遞速率與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度之間的關(guān)系可由下式表述：4.2.5氧傳遞系數(shù)的關(guān)聯(lián)在通氣攪拌反應(yīng)器中，氧傳遞系數(shù)很大程度上取決于細(xì)胞的大小和氣泡附近的流體力學(xué)性質(zhì)。因?yàn)檠鮽鬟f的主要阻力是氣泡周?chē)囊耗ぷ枇?，所以氧的擴(kuò)散是影響質(zhì)量傳遞系數(shù)的主要因素。液相氧傳遞系數(shù)隨氣泡大小變化，當(dāng)氣泡直徑dp<2.5mm時(shí)，KLa正比于擴(kuò)散系數(shù)的1/2次方，一般區(qū)別大氣泡和小氣泡的臨界直徑為2.5mm。4.3培養(yǎng)基的流變特性培養(yǎng)基的流變特性直接影響動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的有效傳遞繼而影響到各種發(fā)酵條件，如溶氧速率、氣體交換、發(fā)酵溫度、營(yíng)養(yǎng)物的補(bǔ)充、pH值的調(diào)節(jié)等。所以有必要了解培養(yǎng)液的流變特性。牛頓流體在兩塊相互靠近的平行板之間充滿(mǎn)流體，下板固定不動(dòng)，給上板施加一作用力F，使上板以一定的速度運(yùn)動(dòng)。其中與上板接觸的流體層以與上板相同的速度一起運(yùn)動(dòng)，與下板接觸的流體則保持靜止，中間各層因流體的內(nèi)摩擦產(chǎn)生速度不等的平行運(yùn)動(dòng)，在流體層中產(chǎn)生速度梯度。當(dāng)剪應(yīng)力（單位流體面積上的切向力F/A）與速度梯度成正比時(shí)，可以用牛頓粘性定律來(lái)表示：牛頓流體牛頓型流體服從牛頓粘性定律，其主要特征就是粘度只是溫度的函數(shù)，與流變狀態(tài)無(wú)關(guān)，因此是一常數(shù)（如氣體、低分子的液體或溶液）。這意味著發(fā)酵罐中攪拌轉(zhuǎn)速的快慢對(duì)粘度沒(méi)有影響，并且在同一攪拌轉(zhuǎn)速下，在發(fā)酵罐的全部培養(yǎng)液中的任何局部的粘度相同。非牛頓型流體非牛頓型流體不服從牛頓粘性定律，其粘度不是常數(shù)，它不僅是溫度的函數(shù)，而且隨流動(dòng)狀態(tài)而異，因此沒(méi)有固定的粘度值。根據(jù)非牛頓型流體的剪應(yīng)力與切變率之間的關(guān)系，可分為：擬塑性流體、平漢塑性流體、漲塑性流體、凱松流體。非牛頓型流體擬塑性流體這種流體的主要特征是其粘度隨著剪切速率的增高而降低。因此在同一流體中，不同攪拌轉(zhuǎn)速下，所顯示的粘度不一樣；在同一攪拌轉(zhuǎn)速下，培養(yǎng)液中的剪切速率隨著離開(kāi)攪拌渦輪的徑向距離，按指數(shù)倍數(shù)降低，所以離開(kāi)渦輪的徑向距離越遠(yuǎn)，粘度越高。擬塑性流體可表示為：非牛頓型流體平漢塑性流體主要特征是當(dāng)剪應(yīng)力小于屈服應(yīng)力時(shí)，液體不發(fā)生流動(dòng)，只有當(dāng)剪應(yīng)力超過(guò)屈服應(yīng)力時(shí)才發(fā)生流動(dòng)。它的流變曲線是不通過(guò)原點(diǎn)的直線，其流變特性可用下式表示：屈服應(yīng)力：對(duì)應(yīng)于變形過(guò)程某一瞬時(shí)進(jìn)行塑性流動(dòng)所需的真實(shí)應(yīng)力叫做該瞬時(shí)的屈服應(yīng)力非牛頓型流體漲塑性流體主要特征是其粘度隨著剪應(yīng)力的增高而增高，與擬塑性流體相似，它的流變特征也具有指數(shù)規(guī)律n的數(shù)值越大，非牛頓特性就越顯著。鏈霉素、四環(huán)素和慶大霉素的前期發(fā)酵液及很稀的酵母懸浮液呈現(xiàn)漲塑性。非牛頓型流體凱松流體流動(dòng)模型為有研究表明青霉素發(fā)酵液為凱松流體。非牛頓型流體非牛頓型流體沒(méi)有確定的粘度值，通常把一定切變率下剪應(yīng)力與此切變率之比稱(chēng)為表觀粘度，即4.4

溶解氧的測(cè)定方法化學(xué)法極譜法復(fù)膜氧電極法壓力法化學(xué)法在樣品中加入硫酸錳和碘化鉀堿性溶液生成氫氧化錳，氫氧化錳和溶解氧反應(yīng)生成錳酸，在上述反應(yīng)液中加入硫酸使生成的錳酸鹽與碘化鉀反應(yīng)，釋放出游離的碘，再用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。從而計(jì)算出溶解氧?；瘜W(xué)法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：測(cè)定比較準(zhǔn)確，能直接得到氧的濃度，是其它測(cè)定方法的基礎(chǔ)。也常用于衡量其它方法的準(zhǔn)確性。缺點(diǎn)：但是如果樣品帶有顏色時(shí)，這些顏色會(huì)干擾測(cè)定的終點(diǎn)的判斷。除此之外，樣品中如果有一些氧化還原性物質(zhì)存在，也會(huì)影響測(cè)定的準(zhǔn)確性。因此化學(xué)法不適用于直接測(cè)定發(fā)酵液中溶解氧的濃度。極譜法基于溶解氧在一定的條件下會(huì)被還原成雙氧水的反應(yīng)：給浸在待測(cè)樣品中的金屬陰極和陽(yáng)極加直流電壓，當(dāng)電壓固定在0.8V左右時(shí)，與陰極接觸的液體中的溶解氧發(fā)生上述反應(yīng)而被消耗，陰極表面與液體的主體間就產(chǎn)生一個(gè)濃度差，于是液體主體的溶解氧就會(huì)擴(kuò)散到陰極的表面參與電極上的反應(yīng)，電路中能維持一定的電流。當(dāng)樣品的氧擴(kuò)散過(guò)程達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，可測(cè)得回路中的擴(kuò)散電流，并按下式計(jì)算：由于電極反應(yīng)速度很快，實(shí)際上陰極表面的氧濃度Cc可視為零。因此有式：由此可見(jiàn)，溶解氧的濃度與測(cè)得的擴(kuò)散電流成正比，根據(jù)對(duì)一系列已知氧濃度的樣品的電流測(cè)定將獲得的電流值對(duì)氧濃度作圖就可以得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。同化學(xué)法一樣，如果樣品中含有其它的還原性的物質(zhì)也會(huì)影響電極的反應(yīng)。從而影響到該法的準(zhǔn)確性，使測(cè)定結(jié)果有誤差。復(fù)膜氧電極法復(fù)膜氧電極的陰極材料為鉑或銀，陽(yáng)極材料為鉛，電解質(zhì)一般為氫氧化鉀或醋酸緩沖液。極譜型復(fù)膜氧電極在使用時(shí)需外界加給一定的電壓才能工作；原電池型復(fù)膜氧電極在使用時(shí)不需要外界再施加電壓。其電極反應(yīng)為：復(fù)膜氧電極所測(cè)得的實(shí)際上是氧從液相主體擴(kuò)散到陰極的擴(kuò)散速率。氧從液相主體到達(dá)陰極表面地推動(dòng)力是氧的分壓，氧從被測(cè)的介質(zhì)經(jīng)過(guò)電極膜外側(cè)的滯留液膜、電極膜和電解質(zhì)才擴(kuò)散到陰極表面，當(dāng)氧的擴(kuò)散過(guò)程達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，單位面積氧的擴(kuò)散速率為：如果所用復(fù)膜氧電極的陰極面積為A，原電池氧電極的穩(wěn)定電流為：由上面公式可知，復(fù)膜氧電極測(cè)定的是氧的分壓。壓力法恒溫的密閉容器中裝入體積為VL的樣品液，液面恰好位于容器中的玻璃板處。抽真空除液體中的溶解氣體，然后補(bǔ)充經(jīng)脫氣的溶劑，使液體體積恢復(fù)到VL，從儲(chǔ)氣袋向容器通入氧氣，此時(shí)系統(tǒng)中氧壓力為P1，開(kāi)始攪拌使液體不斷從玻璃板上翻動(dòng)，進(jìn)行氣體的吸收，直到氣液達(dá)到平衡測(cè)定此時(shí)的氧壓力為P2，如果容器中氧氣的體積為VG，那么就可求出氧在樣品中的溶解度：4.5氧傳遞系數(shù)的測(cè)定亞硫酸鹽氧化法該法在反應(yīng)器中加入亞硫酸鈉溶液，進(jìn)行通氣攪拌，使亞硫酸鈉與溶解氧生成硫酸鈉。由于亞硫酸鹽的氧化速率遠(yuǎn)高于氧的溶解速率，使上述反應(yīng)速度由氣液相的氧傳遞速度控制。通過(guò)用碘量法測(cè)定亞硫酸鈉的消耗速率，便可根據(jù)亞硫酸鈉的氧化量來(lái)求出氧的傳遞速率V。因?yàn)榉磻?yīng)進(jìn)行得很快，液相中氧的濃度為零就可得：計(jì)算時(shí)，常采用罐壓P作為推動(dòng)力，同時(shí)由于溶液中氧的分壓為零，上式可寫(xiě)成：V=KGaP優(yōu)點(diǎn):

氧溶解速度和亞硫酸鹽的濃度無(wú)關(guān)，且反應(yīng)速度快，不需特殊儀器。缺點(diǎn)：亞硫酸鹽對(duì)微生物的生長(zhǎng)有影響，測(cè)定不能在真實(shí)的培養(yǎng)狀態(tài)下進(jìn)行，因此測(cè)得的數(shù)據(jù)不能完全反映真實(shí)培養(yǎng)狀態(tài)下的溶氧情況，且僅能表示培養(yǎng)設(shè)備的通氣效率的優(yōu)劣。物料衡算法對(duì)培養(yǎng)液中的氧進(jìn)行物料衡算：當(dāng)培養(yǎng)過(guò)程中氧的傳遞處于穩(wěn)態(tài)時(shí):物料衡算法攝氧率r可由進(jìn)氣和排氣中氧的分壓變化而獲得，對(duì)于理想混合的反應(yīng)器，C*為與進(jìn)氣中氧分壓平衡的氧濃度，因此如果已知氧在培養(yǎng)液中的溶解特性，測(cè)定進(jìn)氣氧分壓和液相氧濃度，就可求出KLa。動(dòng)態(tài)法

當(dāng)停止向培養(yǎng)液中通氣時(shí)，從培養(yǎng)液中溶氧濃度變化速率可以求出攝氧率，待培養(yǎng)液中的溶解氧濃度下降到一定程度時(shí)，（不低于臨界溶氧濃度），恢復(fù)通氣，則培養(yǎng)液中溶解氧濃度逐漸升高，最后可恢復(fù)到原來(lái)的水平。動(dòng)態(tài)法排氣法

排氣法是一種在非培養(yǎng)狀態(tài)下進(jìn)行的測(cè)定氧傳遞系數(shù)方法。對(duì)于非培養(yǎng)系統(tǒng)，在被測(cè)定的培養(yǎng)設(shè)備中先用氮?dú)廒s去液體中的溶解氧或裝入已除去溶解氧的0.1mol/L的KCl溶液，然后再通入空氣并進(jìn)行攪拌，定時(shí)取樣用極譜儀或其它溶解氧測(cè)定儀測(cè)出溶解氧的濃度，記錄溶液中的溶解氧濃度隨時(shí)間的變化情況，由于這時(shí)的攝氧率r=0，對(duì)氧的物料衡算就可能化為：排氣法4.6影響氧傳遞速率主要因素操作變量（溫度、壓力、通風(fēng)量和轉(zhuǎn)速）發(fā)酵液的理化性質(zhì)（粘度、表面張力、氧的溶解度、發(fā)酵液組成及流動(dòng)狀態(tài)、發(fā)酵類(lèi)型）反應(yīng)器結(jié)構(gòu)操作變量—攪拌攪拌攪拌器的形式，直徑，大小，轉(zhuǎn)速，組數(shù)攪拌器間距及在罐內(nèi)的相對(duì)位置等對(duì)氧的傳遞速率都有影響。采用機(jī)械攪拌是提高溶氧傳遞系數(shù)行之有效的方法。它能從以下幾個(gè)方面改善溶氧速率1）攪拌能把大的空氣氣泡打碎成微小的氣泡，增加了氧與液體的接觸面積。2）攪拌使液體作渦流運(yùn)動(dòng)，使氣泡不是直線上升而是作螺旋運(yùn)動(dòng)上升，延長(zhǎng)了氣泡的運(yùn)動(dòng)路線，增加了氣液的接觸時(shí)間。3）攪拌使發(fā)酵液呈湍流運(yùn)動(dòng)，從而減少氣泡周?chē)耗さ暮穸?，減少液膜阻力，增大了KLa。4）攪拌使菌體分散，避免結(jié)團(tuán)，有利于固液傳遞中接觸面積的增加，使推動(dòng)力均一，同時(shí)也減少了菌體表面液膜的厚度有利于氧的傳遞。操作變量—溫度、壓力溫度和壓力溫度升高降低了發(fā)酵液的粘度與液體的表面張力，增大了氧在液相中的擴(kuò)散系數(shù)，有利于提高溶氧速率。罐壓高低和液柱高低的不同，都會(huì)影響氧溶解速率。通用式發(fā)酵罐中，通氣量恒定，溶氧速率隨壓力的增加而增加，同時(shí)，KLa值也隨壓力增加而增大。操作變量—通風(fēng)量空氣的線速度氧傳遞系數(shù)Kla是隨空氣量的增加而增大的，當(dāng)增加通風(fēng)量時(shí)，空氣的線速度也相應(yīng)地增大，從而增加了溶氧，氧傳遞系數(shù)Kla也相應(yīng)增大，當(dāng)然過(guò)大的空氣線速度會(huì)使攪拌槳葉不能打散空氣，氣流形成大氣泡在軸的周?chē)莩?，使攪拌效率和溶氧速度大大降低。反?yīng)器結(jié)構(gòu)攪拌器空氣分布管空氣分布管的形式，噴口直徑及管口與罐底距離的相對(duì)位置對(duì)氧溶解速率有較大的影響。當(dāng)通氣量較小時(shí)，噴口的直徑越小，氣泡的直徑也就越小，氧傳遞系數(shù)也就越大，而當(dāng)通氣量超過(guò)一定值后，氣泡的直徑與通氣量有關(guān)，與噴口直徑無(wú)關(guān)。思考題牛頓性流體與非牛頓性流體的區(qū)別？擬塑性流體和漲塑性流體的特征是什么？溶解氧的測(cè)定方法有哪些？氧傳遞系數(shù)的測(cè)定方法有哪些？其中哪種方法能測(cè)定真實(shí)培養(yǎng)狀態(tài)下的傳遞系數(shù)？培養(yǎng)液性質(zhì)影響在發(fā)酵過(guò)程中，由于微生物的代謝活動(dòng)，分解并利用培養(yǎng)液中的基質(zhì)，大量繁殖，積累代謝產(chǎn)物等都引起培養(yǎng)液性質(zhì)的改變，特別是粘度，表面張力，離子強(qiáng)度，擴(kuò)散系數(shù)等，從而影響到氣泡的大小，氣泡的穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)Kla帶來(lái)的很大影響。培養(yǎng)液性質(zhì)影響表面活性劑：培養(yǎng)液中消泡用的油脂等具有親水端和疏水端的表面活性物質(zhì)分布在氣液界面，增大了氧傳遞的阻力，降低了Kla。

培養(yǎng)液性質(zhì)影響離子強(qiáng)度：在電解質(zhì)溶液中生成的氣泡比在水中小得多，因而有較大的比表面積，而且隨電解質(zhì)濃度的增加，Kla也有較大的增加。培養(yǎng)液性質(zhì)影響菌體濃度：發(fā)酵液中隨菌體濃度上升，KLa下降。4.7控制溶氧的工藝控制溶氧的工藝主要從供氧和耗氧兩個(gè)方面來(lái)考慮：供氧方面：通氣流量（通風(fēng)量）、攪拌轉(zhuǎn)速、氣體中的氧分壓、罐壓、溫度、培養(yǎng)基的物理性質(zhì)