發(fā)酵工藝控制ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-06-02 18:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 雜菌污染 ? 同種微生物 pH不同，可能形成不同的發(fā)酵產(chǎn)物 ? 微生物生長(zhǎng)的最適 pH和發(fā)酵的最適 pH往往不同 （ 2）影響原因 ? pH影響細(xì)胞原生質(zhì)膜的電荷 ? pH影響細(xì)胞的酶活性 ? pH影響培養(yǎng)基某些重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和中間代謝產(chǎn)物的分解 二、發(fā)酵過(guò)程 pH的調(diào)節(jié)和控制 （ 1） pH變化的原因 ? pH變化的情況決定于菌種特性、培養(yǎng)基組成和工藝條件 ? 培養(yǎng)基：酸性物質(zhì)的生成或堿性物質(zhì)的消耗引起 pH下降，反之， pH上升。一般 C/N高，發(fā)酵液變酸性， C/N低，發(fā)酵液變堿性 ? 通氣：充足，取決于營(yíng)養(yǎng)物分解；不足， pH下降 ? 總之：發(fā)酵過(guò)程中各種反應(yīng)都影響著發(fā)酵液的pH值，不同時(shí)間，影響因素所占優(yōu)勢(shì)不同 （ 2） GA發(fā)酵， pH變化的影響 （ 3） pH調(diào)節(jié)的方法 ? 添加 CaCO3法 ? 氨水流加法 ? 尿素流加法 ? 加緩沖劑法 pH的測(cè)量：用 pH連續(xù)自動(dòng)檢測(cè)裝置和 pH自動(dòng)控制 思考題 ? 為何 pH值會(huì)影響菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成？ ? 調(diào)節(jié) pH常用方法有哪些？ 第三節(jié) 氧對(duì)發(fā)酵的影響 一、供氧與微生物呼吸代謝的關(guān)系 二、微生物臨界氧濃度 三、溶解氧控制的意義 ? 供氧與微生物呼吸代謝有何關(guān)系？ ? 供氧對(duì) GA發(fā)酵有何影響？ ? 什么叫臨界氧濃度？ ? 了解溶解氧控制的意義？ ? 影響氧傳遞速率的因素有哪些？ 看書(shū)掌握 1－ 4問(wèn)題： 四、影響溶氧的主要因素 傳質(zhì)理論 氣體溶解過(guò)程的雙膜理論 單位接觸界面氧的傳遞速率 一、發(fā)酵液中氧的傳遞方程 ( ) ( )g i l iN k P P k c c? ? ? ?C Ci P Pi 氣膜 液膜 N：傳氧速率 kmol/ kg: 氣膜傳質(zhì)系數(shù) kmol/ Kl: 液膜傳質(zhì)系數(shù) m/h C*＝ P/H, 與氣相中氧分壓相平衡的液體中氧的濃度 ( * )lN K c c??Kl: 以氧濃度為推動(dòng)力的總傳遞系數(shù) (m/h) 再令：?jiǎn)挝惑w積的液體中所具有的氧的傳遞面積為 a (m2/m3) ( * )lN v K a c c??Nv：體積傳氧速率 kmol/ Kla: 以 (C*C)為推動(dòng)力的體積溶氧系數(shù) h1 二、發(fā)酵液中氧的平衡 發(fā)酵液中供氧和需氧始終處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡中 傳遞： )*( ccaKNvl ??消耗： r= QO2 .X 氧的平衡最終反映在發(fā)酵液中氧的濃度上面 三、供氧的調(diào)節(jié) ( * )lN v K a c c??C有一定的工藝要求，所以可以通過(guò) Kla 和 C*來(lái)調(diào)節(jié) 其中 C*＝ P/H Nv H P Kla 調(diào)節(jié) Kla是最常用的方法， kla反映了設(shè)備的供氧能力，一般來(lái)講大罐比小罐要好。 45升 1噸 10噸 攪拌速度 250 rpm 120 120 供氧速率 影響氧傳遞速率的主要因素 N＝ KL a（ C* － CL） ＝ KG a（ PP*） 所以影響氧傳遞速率的因素有 KL a和推動(dòng)力（ C* － CL） ? 與 KL a有關(guān)的有攪拌、空氣線(xiàn)速度、空氣分布管的形式、發(fā)酵液粘度等 ? 與（ C* － CL） 有關(guān)的：發(fā)酵液深度、氧分壓、發(fā)酵液性質(zhì)等 影響 KL a的因素 KL a反映了設(shè)備的供氧能力，發(fā)酵常用的設(shè)備為搖瓶與發(fā)酵罐。 一、影響搖瓶 kL a的因素 為裝液量和搖瓶機(jī)的種類(lèi) 搖瓶機(jī) 往復(fù)，頻率 80120分 /次，振幅 8cm 旋轉(zhuǎn)，偏心距 2 12,轉(zhuǎn)述 250rpm 裝液量，一般取 1/10左右： 250ml 1525 ml 500ml 30 ml 750ml 80 ml 例： 500 ml 搖瓶中生產(chǎn)蛋白酶，考察裝液量對(duì)酶活的影響 裝液量 30 ml 60ml 90ml 120ml 酶活力 713 734 253 92 二、影響發(fā)酵罐中 KL a的因素 已知在通風(fēng)發(fā)酵罐中，全擋板條件下： ( / ) ( )gsK la K P V V???230 . 4 500 . 5 6()ggP n dPCQ?350P K n d ??()K la n d Q?理論上分析 KL a n d 通氣量 提高攪拌，調(diào)節(jié) kL a的效果顯著 例 某一產(chǎn)品的發(fā)酵 d n p0/v
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