产物的形成与微生物细胞生长关系的动力学模式可分为偶联型、非偶联型及混合型3类。
偶联型。产物的生成速率和细胞的比生长速率成正比,例如葡萄糖厌氧发酵生产乙醇、乳酸等发酵过程。在该模式中,产物的生成速率与细胞生长的关系可以表示为:,式中
为产物浓度(克/升);
为产物相对于细胞的生产速率[克(产物)/克(细胞)];
为细胞浓度(克/升);
为细胞的比生长速率(1/小时)。
非偶联型。产物的生成速率与细胞浓度成正比,例如抗生素的生产等发酵过程。在该模式中,产物的生成速率与细胞生长的关系可以表示为:,式中
为产物浓度(克/升);
为非偶联型的产物形成常数[克(产物)/克(细胞)];
为细胞浓度(克/升)。
混合型。产物的生成速率与细胞生长部分关联,例如柠檬酸、氨基酸等的发酵过程。在该模式中,产物的生成速率与细胞生长的关系可以表示为:,式中
为产物浓度(克/升);
为产物相对于细胞的生产速率[克(产物)/克(细胞)];
为细胞浓度(克/升);
为细胞的比生长速率;
为非偶联型的产物形成常数[克(产物)/克(细胞)]。