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质子平衡又称质子条件，按照酸碱质子理论，酸碱反应的实质就是质子的转移。当反应达到平衡状态时，酸失去质子物质的量应与碱得到质子物质的量相等，据此列出失质子产物与得质子产物的浓度关系式，称质子条件式。
根据质子条件式，可得到溶液中H+浓度与有关组分浓度之间的关系式，它是处理酸碱平衡问题的基本关系式。列出质子条件式的方法有两种：一种是根据物料平衡和电荷平衡得到；另一种是由溶液中得失质子的关系直接列出。
平衡原理
质子平衡原理是研究质子酸或碱溶液中各组分平衡浓度间关系的一个重要依据。它是物质不灭原理在质子转移反应条件下的具体体现。
该原理可表述为：当溶液中存在大量具有质子转移能力的物质时，将该物质作为基准，常称为零水平、参考水准。参照它们，总是可以找出一组得质子的产物和另一组失质子的产物。得质子组所得的质子总数与失质子组失质子总数相等。
质量的三个主要要素
西索米星（Sisomicin，SISO）是一种重要的含有双键的水溶性、多元弱碱性氨基糖苷类抗生素，属庆大霉素-西索米星型的假三糖庆大霉胺类抗生素，为抗生素JI-20A的脱羟基化衍生物西索米星还是合成药物奈替米星(Netilmicin，NET）和新型化合物氢化西索米星（即5′-差向庆大霉素C1a）的生产原料，中国生产的西索米星约占世界产量的80%目前，在西索米星发酵工艺优化和过程控制方面的研究明显滞后。实现发酵过程优化和控制是发酵工程的重要目标和研究热点，建立数学模型则是实现发酵过程优化控制的前提和关键。
国内外对核苷酸、氨基酸和青霉素等微生物代谢产物的发酵过程动力学研究有很多的报道，但对于西索米星发酵的动力学特性研究及其发酵过程的优化控制未见相关报道。
本研究在对西索米星分批发酵的动力学特性研究基础上，进一步定量地探索西索米星分批发酵过程中菌体生长、底物消耗、产物合成的相互影响和动态平衡规律，建立发酵动力学模型，用以指导西索米星分批发酵过程的模拟、预测和过程优化控制。
材料与方法 斜面培养：可溶性淀粉，硝酸钾，氯化钠，麸皮，碳酸钙，琼脂，硫酸镁，天门冬氨酸，磷酸氢二钾，消前pH 7.0，接种后于37℃培养8~10 d，新鲜斜面冷藏（-4℃）3~7 d后备用。
种子培养：玉米淀粉，黄豆饼粉，蛋白胨，酵母粉，硫酸镁，碳酸钙，消前pH 7.0，接种后35℃，24r/min培养48 h后移种。
摇瓶发酵培养：玉米淀粉，黄豆饼粉，麦芽糖，玉米浆，硫酸镁，氯化铵，磷酸氢二钾，碳酸钙，蛋氨酸和氯化钴；控制消后pH 7.0~7.2，接种量10%，34℃，240 r/min摇瓶发酵36 h后变温为32℃摇瓶发酵至96 h结束，装量50mL/500mL三角瓶。5 L贝朗罐发酵培养及30m3工业罐发酵生产：培养基同摇瓶配方，接种量10.0%~12.5%，控制消后pH 7.0~7.2，溶氧浓度DO≥8.5%（以纯氧计，通过改变通气量和搅拌转速进行分阶段控制），34℃发酵36 h后变温为32℃发酵，当菌体生长到一定的状态时开始流加补料，发酵周期约92~96 h。 西索米星（P）测定采用HPLC法、菌体（X）浓度测定采用洗涤细胞干重法、总糖（St）浓度和还原糖（S）浓度测定采用斐林-碘量法、葡萄糖(G）测定采用糖氧化酶法血糖试剂盒、麦芽糖(M）测定和淀粉水解酶表观活性（E）测定采用高效液相色谱法。
白细胞 在文献西索米星分批发酵的动力学特性研究中已经发现，西索米星分批发酵过程存在明显的产物抑制效应；以淀粉为主要碳源进行西索米星分批发酵时，菌体摄取和利用的糖类底物主要是麦芽糖，发酵后期发酵液中淀粉水解酶酶活不足和可发酵糖浓度迅速下降，将影响西索米星的产物合成；菌体生长的最适葡萄糖和麦芽糖浓度分别为7.5~15.0和10.0~25.0 g/L，西索米星产物合成的较适宜麦芽糖浓度为10.0~15.0 g/L。初始淀粉浓度为65.0 g/L时，典型的西索米星工业分批发酵过程的微生物代谢特性规律西索米星分批发酵是典型的次级代谢产物合成过程，产物的合成与菌体的生长无明显相关，接种后7~25 h是菌体对数生长期，25~37 h为过渡期，在过渡期菌体继续生长，并开始合成产物，37~85 h为产物合成期，85 h后菌体活性衰退。本研究对不同发酵时期分阶段建立符合该时期微生物代谢特性的发酵动力学模型，对7~25 h建立菌体生长期动力学模型，对37~85 h建立产物合成期动力学模型。
菌体生长期动力学模型的建立
发酵过程中，西索米星产生菌的生长速率与发酵体系的温度、pH值、底物浓度、产物浓度和菌体浓度有关。在对数生长期，产物浓度未对菌体生长构成抑制作用，在建立本模型的实验底物浓度范围内（ρSf≤15.2 g/L），也未观察到可发酵糖底物对菌体生长的抑制效应。因此，在菌体生长期，当控制发酵温度34℃、pH值7.1时，菌体生长速率的数学模型可采用Monod方程表示：f在菌体对数生长期，西索米星产物尚未形成，此时底物的消耗主要用于菌体的生长和维持上。据物料平衡建立总糖消耗模型：-dρStdt=dρXYXdt+mρX。
发酵过程可发酵糖的变化量等于由淀粉水解酶降解作用所产生的可发酵糖减去菌体生长和维持所消耗的可发酵糖，所消耗的可发酵糖量等于所消耗的总糖量。发酵过程可发酵糖的物料衡算可表示为：dρSfdt=ESf-dρXYXdt+mρX⑶
本实验条件下，菌体生长期发酵液中可发酵糖的生成速率可表示为：ESf=-0.007 6t2+0.257 4t-1.314 7⑷因此，式⑴~式组成了菌体生长阶段的动力学模型。
模型的参数估算和适用性评价
在西索米星分批发酵过程，菌体生长期动力学模型中所有4个待定参数（μm、KS、YX和m）使用MathCAD进行最小二乘估计，目标函数J为3个状态变量（ρSt、ρSf和ρX）在发酵7~25 h内7个采样时刻的实验数据Yij和模型计算数据Zij的相对偏差平方。
采用MathCAD提供的最优化问题求解方法编程求解微分方程组，并进行待定参数的优化搜索，求得目标函数达最小值时的待定参数值。根据实验数据和上述模型最终求得菌体生长期目标函数值J为0.011，菌体生长期动力学模型参数的估计结果示于表1，分批发酵过程动力学模型预测值与实验数据拟合图所示。
为了考察不同总糖浓度下模型反映西索米星分批发酵状况的适用性，利用建立的动力学模型，对初始总糖浓度分别为70.0、60.0和50.0 g/L的分批发酵过程菌体生长期进行计算机仿真验证，结果显示，模型状态变量实验值与模拟值的相对偏差平方和均分别为2.3%、1.9%和5.8%。研究表明，该动力学模型能较好地描述和预测了初始总糖浓度为50.0~70.0 g/L的西索米星分批发酵过程菌体生长期的状况。
西索米星发酵是产物合成和菌体生长非耦联型，产物合成期维持高浓度的菌体对西索米星产物的合成有利。从所建立的动力学模型中可以发现，在发酵中菌体的生长需要消耗大量的糖类底物，以分批发酵过程中所能出现的最大菌体浓度11.2~11.8 g/L计，模型中YX为0.43 g/g，取具有统计意义的初始菌体浓度进行计算，则在达到最大菌体浓度前，理论上大约需要消耗15.9~17.3 g/L可发酵糖。但由于真实发酵过程存在着菌体的维持消耗等因素，实际所消耗的可发酵糖要大于此值。 1）当采用淀粉为主要碳源的天然培养基进行西索米星的分批发酵时，分别建立了菌体生长阶段和产物合成阶段的动力学模型。在菌体生长期，菌体生长速率的数学模型可采用Monod方程表示，在产物合成期，菌体生长速率符合Contois方程。西索米星的合成符合Luedeking-Piret方程，可采用Levenspiel方程对其进行修正。
2）分别对菌体生长阶段和产物合成阶段的动力学模型进行了模型参数的估计。菌体生长期动力学模型参数μm、KS、KX、m分别为：0.058 h-1、4.046 g/L、0.433 g/g、0.000 1 g/(g·h），拟合偏差平方和J为0·011；产物合成期动力学模型参数μm、KX、K2、N、YX、YP、m分别为：0.058 h-1、60.556 g/g、1.198 g/(g·h）、0.606、0.090 g/g、0.095 g/g、0.001 73 g/(g·h），拟合偏差平方和J为0.027。
3）所建立的动力学模型能较好地描述和预测初始总糖浓度为50.0~70.0 g/L的西索米星分批发酵过程，模型状态变量实验值与模拟值的相对偏差平方和均小于6%。该研究为西索米星分批发酵的过程优化及其控制提供了依据。4）采用高浓度的麦芽糖为补料液进行流加发酵的方式，能有效地减缓发酵中后期因淀粉水解酶表观活性不足所导致的可发酵糖浓度的下降，有助于大幅度提高西索米星的发酵水平。
质量三个要素:固有特性、要求、满足的程度。
质量的内容十分丰富，随着社会经济和科学技术的发展，也在不断充实、完善和深化，同样，人们对质量概念的认识也经历了一个不断发展和深化的历史过程。质量的定义是：客体的一组固有特性满足要求的程度。质量目标的定义是：“在质量方面所追求的目的”。从质量管理学的理论来说，质量目标的理论依据是行为科学。产品明示的质量要求，是指生产者对产品的质量所作出的明确的质量承诺法。对于这些有关的内容，生产者应当明确表现出看法。一般的观点认为，产品质量越高越好，质量愈高，价值就愈高，但事实上，这种观点并不一定是正确的。质高的产品并不一定在市场上受欢迎。
“质量认证”一词的英文原意是一种出具质量证明文件的行动。1986中对“质量认证”的定义是：“由可以充分信任的第三方证实某一经鉴定的产品或服务符合特定标准或规范性文件的活动。”
举例来说，对第一方（供方或卖方）提供的产品或服务，第二方（需方或买方）无法判定其品质是否合格，而由第三方来判定。第三方既要对第一方负责，又要对第二方负责，不偏不倚，出具的证明要能获得双方的信任，这样的活动就叫做“质量认证”。
这就是说，第三方的认证活动必须公开、公正、公平，才能有效。这就要求第三方必须有绝对的权力和威信，必须独立于第一方和第二方之外，必须与第一方和第二方没有经济上的利益关系，或者有同等的利害关系，或者有维护双方权益的义务和责任，才能获得双方的充分信任。
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