發(fā)酵工程知識講座(ppt65頁)(文件)
【正文】 同初始 pH的培養(yǎng)基，搖瓶考察發(fā)酵情況。 ? 發(fā)酵液中的 CO2濃度為 102mol時，會嚴(yán)重抑制酵母菌的 生長。） 九、泡沫對發(fā)酵的影響及控制 （一）泡沫產(chǎn)生的原因 ? 通風(fēng)和攪拌產(chǎn)生泡沫 ? 微生物代謝氣體形成泡沫 ? 泡沫的產(chǎn)生與培養(yǎng)基性質(zhì)有關(guān) ? 種子和接種量 ? 染菌 （二）泡沫對發(fā)酵的危害 泡沫是好氧發(fā)酵中的正?，F(xiàn)象，但過多的泡沫給發(fā)酵帶來負(fù)面影響： ? 使裝量減少，或造成跑液，使產(chǎn)量降低； ? 通過軸封泄漏，污染設(shè)備，增加染菌機會； ? 菌體粘附罐頂、罐壁，發(fā)酵液中菌體量減少； ? 影響通氣攪拌的進行，造成減產(chǎn)或菌體提前自溶； ? 菌體提前自溶會促使更多泡沫形成，惡性循環(huán)； ? 減風(fēng)量，影響溶解氧濃度，影響生長、代謝； ? 加消泡劑，給提取工藝帶來困難。 產(chǎn)品質(zhì)量因素 ? 過早放罐：營養(yǎng)物質(zhì)殘留較多，增加下游提取的難度； ? 過晚放罐：菌體自溶。 污染噬菌體的處理 ? 滅菌放罐 ? 清理生產(chǎn)環(huán)境 ? 定期消毒 ? 調(diào)換生產(chǎn)菌株 ? 停產(chǎn)整頓 ? 加強生產(chǎn)管理 ? 選育抗噬菌體菌株 謝謝！ 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 其他特殊因素 （二）確定放罐時間的常見指標(biāo) 產(chǎn)物濃度、培養(yǎng)液外觀、菌體形態(tài)、 pH、 OD、氨基氮含量等 （三）異常情況的處理 污染雜菌的判斷 ? 鏡檢（初期難檢出，發(fā)現(xiàn)時已嚴(yán)重） ? 平板無菌檢測（時間較長） ? 發(fā)酵參數(shù)異常（ DO短時快速下降，且不回升） ? 發(fā)酵料液變稀（污染噬菌體或其他原因， DO不回升） 染菌后的處理 ? 發(fā)酵前期：降低培溫、重新滅菌、補加營養(yǎng)重新接種等； ? 發(fā)酵中期：偏離雜菌最適生長條件，或加入選擇性抑菌劑； ? 發(fā)酵后期：提前放罐或倒罐。 十、發(fā)酵終點的判斷及異常發(fā)酵情況的處理 （一）確定發(fā)酵終點時應(yīng)考慮的因素 經(jīng)濟因素 生產(chǎn)指標(biāo)：產(chǎn)物濃度、生產(chǎn)率、得率、發(fā)酵系數(shù)等 ? 發(fā)酵管理及原材料為主要成本時 ： 縮短發(fā)酵周期，在產(chǎn)物合成速率降低時放罐。 二氧化碳濃度的控制方法： ◆ 調(diào)節(jié)罐壓、通氣量和攪拌速度； ◆ 補料。 （一） CO2來源 （二） CO2對發(fā)酵的影響 ? 影響發(fā)酵液的酸堿平衡； ? 影響菌體生長、形態(tài)及產(chǎn)物合成； ? CO2及 HCO3－ 主要是影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)； ? CO2效應(yīng)：不同微生物或某一生長階段對 CO2有著特殊的要 求，（促進或必需）； ? CO2通常對菌體生長有抑制作用。 （四）影響 pH變化的因素 ? 培養(yǎng)基成份； ? 微生物代謝特性； ? 發(fā)酵條件改變，如通氣量； ? 菌體自溶或雜菌污染。 （一）發(fā)酵液中 pH變化的基本原理 ? 微生物代謝對 pH影響主要在兩種情況下發(fā)生：①酸性或堿性代謝產(chǎn)物的生成或釋放；②菌體對培養(yǎng)基中生理酸性或堿性物質(zhì)的利用。 ? 對于一個具體的發(fā)酵 ， 存在一個最適氧濃度 （ Cm）水平 ， 補糖速率應(yīng)與其相適應(yīng) 。 ? 發(fā)酵過程中出現(xiàn) “發(fā)酸 ”現(xiàn)象，此時溶解氧很快下降。 對于厭氣性雜菌，溶解氧升高。 ? 補料與 “ 波谷現(xiàn)象 ” 對應(yīng)：即補料時間、劑量選擇與溶氧變化有關(guān)。 ? 當(dāng)處于高位平衡時，表明供氧性能好。 ? 一般好氣性微生物約為 ～ mol/L之間。 ? 溫度的控制 依靠夾層或蛇管控制。 溫度對微生物細(xì)胞生長的影響 溫度影響生物合成的方向 溫度對產(chǎn)物形成的影響 溫度影響發(fā)酵液的物理性質(zhì) 溫度歸根結(jié)底是影響酶的活力。 緩慢利用的氮源物質(zhì)： ? 有利于延長產(chǎn)物的合成期。 ? 解決的方法是采取 “中間補料 ” （二）、氮源濃度變化及控制 ? 氮源物質(zhì)主要用于菌體中蛋白質(zhì)、核酸等含氮物質(zhì)的合成，有些發(fā)酵產(chǎn)物中含有氮。 ? 快速利用的碳源物質(zhì)：對生長有利，對次級代謝產(chǎn)物的形成有抑制作用。 ? 由于微生物發(fā)酵經(jīng)過很多生物化學(xué)反應(yīng)步驟 ， 往往環(huán)境條件的微小變化 ， 就會對微生物的生產(chǎn)能力產(chǎn)生明顯影響 。 ? 接種量過小，除延長發(fā)酵周期外，往往還引起其它不正常情況。 移種過晚：菌體生長活力減弱，轉(zhuǎn)入新培 養(yǎng)基調(diào)整期延長。 發(fā)酵方法的分類及流程 一、分類： 根據(jù)對氧的需要區(qū)分： 厭氧發(fā)酵、有氧發(fā)酵和兼性厭氧發(fā)酵 根據(jù)培養(yǎng)基物理性狀區(qū)分： 液體和固體發(fā)酵 根據(jù)從微生物生長特性區(qū)分： 分批發(fā)酵、補料分批發(fā)酵和連續(xù)
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