攪拌速率

攪拌速率的影響也就是攪拌葉片所產(chǎn)生的剪應(yīng)力影響，其中有三種作用機(jī)制被提出來(lái)：

(1) 菌體與渦流之間的作用力；(2) 菌體與攪拌葉片或擋板間的作用力：(3) 菌體與菌體間的作用力。其中以渦流影響大，會(huì)影響細(xì)胞壁的組成和結(jié)構(gòu)。

 

直觀認(rèn)為，隨著轉(zhuǎn)速的增加，菌絲的長(zhǎng)度減少而分支增多，但仍有報(bào)告指出菌絲形態(tài)并不隨著 ??轉(zhuǎn)速而改變。這其中所牽涉的差異，除了早期影像處理技術(shù)不足，

造成判斷上的誤差：另一方面，通常這類實(shí)驗(yàn)只探討轉(zhuǎn)速對(duì)菌絲形態(tài)影響，而忽略攪拌葉片的不同，以致在比較基準(zhǔn)上有所不同。

 

因此，使用尖端速度將是比較合適的參數(shù)表示。Justen 等人(1998) 更進(jìn)一步提出依新參數(shù)：每單位循環(huán)能量損耗(energy dissipation / circulation ，IEDC) ，

對(duì)于菌絲形態(tài)有更完善的相關(guān)性。菌絲的長(zhǎng)度減短使得菌絲間的交互作用力減弱，將導(dǎo)致發(fā)酵液黏度降低，進(jìn)而增進(jìn)氧氣的質(zhì)傳效率。但增加轉(zhuǎn)速意味著增加能量輸入，如何取得經(jīng)濟(jì)上的平衡是個(gè)值得研究的方向。另外，高轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生高剪應(yīng)力，對(duì)于菌體生理代謝的影響也是須考量的地方。

 

攪拌強(qiáng)度是菌絲球形成構(gòu)成的另一項(xiàng)主因。在氣舉式發(fā)酵槽中，A. mellea 生成松散羽狀的菌絲球，而在攪拌式發(fā)酵槽則是產(chǎn)生致密的菌絲球(Hansson and Seifert, 1987) 。Berovic 等人(1993) 以Bubble-column reactor 進(jìn)行A.niger 培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)器下半部的菌體形成粒徑小且致密的菌絲球，而在反應(yīng)器上半部的菌絲球，結(jié)構(gòu)松散并且菌球表面有較長(zhǎng)的菌絲，這結(jié)果明白的顯示剪應(yīng)力對(duì)菌體形態(tài)的影響。目前認(rèn)為因?yàn)闄C(jī)械力所產(chǎn)生的剪力效應(yīng)作用在突出的菌絲上，菌絲球邊緣的發(fā)狀菌絲被切斷后，形成新的菌種再繼續(xù)發(fā)育成菌絲球，并抑制菌球表面繼續(xù)擴(kuò)展，而非將菌絲球整個(gè)打破。

在強(qiáng)烈的攪拌下會(huì)妨礙像是A.niger 、A. awamori 和一些擔(dān)子菌菌絲球的形成。但是一些研究顯示：提高轉(zhuǎn)速并不一定會(huì)如預(yù)期產(chǎn)生較小及較多且致密的菌絲球。不同的發(fā)酵槽及槽體的體積亦會(huì)造成菌絲球形態(tài)的差異，而同樣在攪拌條件下A. awamori 在100L中所生成的菌絲球要比2L 發(fā)酵槽來(lái)的大