Динамика и кинетика

В современных установках для выращивания культур плесневых грибов на твердых средах предусматривают применение теплоемких хладагентов (воды и др.) для отвода тепла, выделяющегося в процессе развития микроорганизмов. В связи с этим количество воздуха, подводимого к культуре, сокращается до уровня, обусловливаемого биологической потребностью микроорганизмов. Для аппаратурного оформления систем аэрирования таких установок нужно знать динамику и кинетику газового обмена, имеющего место в процессе развития плесневых грибов.

Во ВНИИФСе (С. П. Колосков, Н. А. Лосев) проведены опыты по определению динамики и кинетики потребления кислорода растущей культурой плесневых грибов азрогугае при отсутствии обмена воздуха в растильной камере.

Опытами показано, что заметное поглощение кислорода культурой, обнаруживаемое методами химического анализа по приращению содержания С02 в воздухе, окружающем питательную среду, начинается в период между 5 и 6 часами от момента засева среды культурой.

В дальнейшем потребление кислорода по мере повышения интенсивности биологических процессов быстро возрастает, о чем можно судить по резкому увеличению количества выделяемой при этом углекислоты и снижению содержания кислорода в воздухе, окружающем растущую культуру.

В период между 18 и 20 часами от момента засева питательной среды грибной культурой наблюдается максимальное потребление кислорода. По окончании периода максимального развития микроорганизмов потребление кислорода культурой резко снижается и через 30—32 ч становится настолько незначительным, что не обнаруживается анализами. Темп поглощения кислорода увеличивается по мере развития микроорганизмов, так как в связи с этим увеличивается расход кислорода на окислительные реакции, протекающие в процессе биосинтеза.

На основании экспериментальных данных выведена формула для определения среднего количества кислорода, поглощаемого культурой в течение 4-го часа от момента засева среды культурой — количество кислорода, использованного растущей культурой в течение первого часа потребления; в опытах определено; то — время от момента засева среды культурой до начала поглощения кислорода; по опытным данным То = 5 ч текущее время. Пользуясь опытными данными, по методу средних определен коэффициент пропорциональности к, входящий в формулу; 6=0,195.

После подстановки в выражение значений входящих в него показателей получена формула для определения удельного потребления кислорода культурой в период от начала до максимума потребления.