Основные параметры роста культур: время генерации, удельная скорость роста, выход биомассы, экономический коэффициент

Особенно важно отношение урожая клеток к количеству потребленного субстрата (X/S). Если обе эти величины выражают в весовых единицах, то отношение Х/S, называемое экономическим коэффициентом.

Одним из основных показателей, характеризующих адекватность условий ферментации, служит скорость роста продуцента. Скорость роста (увеличение биомассы) организмов с бинарным делением в хорошо перемешиваемой среде в периодической культуре будет пропорционально концентрации микробной биомассы:

dX/dt = µX,

где dX/dt – скорость роста, Х – биомасса, µ – коэффициент пропорциональности, (удельная скорость роста); параметр аналогичен сложным процентам (например, если удельная скорость роста равна 0.1 ч–1, то есть увеличение биомассы равно 10 % в час).

Размножение бактерий определяется временем генерации, т.е. периодом в течение которого осуществляется деление клетки. Продолжительность генерации зависит от вида бактерий, возраста, популяции состава питательной среды, температуры и других факторов. В оптимальных условиях время генерации у разных бактерий колеблется довольно в широких пределах: от 20 мин. у кишечной палочки до 14 ч у микобактерий туберкулеза, в связи с чем их колонии образуются через 18-20 ч либо через 3-6 недель соответственно.

Выход биомассы: максимальная концентрация клеток или плотность бактериальной биомассы к концу экспоненциальной и началу стационарной фазы роста бактериальной популяции. Определяют подсчетом бактерий или фотонефелометрически. Величина выхода биомассы зависит от природы организма и условий культивирования.