搅拌生物反应器的结构模型和缩小放大法研究

基于生物反应器研究的总体战略，开发设计了适合高粘度非牛顿物系动力学研究的模型生物反应器，进行了黄原胶间歇及流加发酵动力学研究。在国内首次采用改进的磁粒子流动跟踪法测定了搅拌生物反应器的循环时间分布，在国际上首次用这些结果对透平浆及新型轴向流浆的性能进行了比较，从机理上揭示了轴向流浆良好混合的本质，并建立了结构模型。针对大型工业生物反应器中的不均匀性，在模型反应器中详细研究了混合及氮源浓度等微环境条件对细胞生长代谢的影响。运用规模缩小--放大战略，构建了由STR和PFR组成的循环反应器系统，考察了循环时间的影响。本研究取得了发酵时间缩短、产品浓度提高、分离成本下降的好结果，对生物反应器放大有重要指导意义。