發(fā)酵過程工藝控制ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 18:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)制。影響發(fā)酵液的理化性質(zhì) (對氧的溶解 )，進(jìn)而影響 發(fā)酵的動力學(xué)特性 和產(chǎn)物的生物合成 。 ? 四環(huán)素發(fā)酵中 , ? 30℃, 產(chǎn)生金霉素 ? 金色鏈霉菌 ? 35℃, 只產(chǎn)生四環(huán)素 ?溫度升高 ，氣體在溶液中的溶解度 減小 ，氧傳遞速率改變，影響基質(zhì)的 分解 速率 . ?溫度升高 ,生長快 ,反應(yīng)速度快 ,酶失活 快 ,菌體衰老快 ,發(fā)酵提前結(jié)束 . （二）影響發(fā)酵溫度變化的因素 產(chǎn)熱因素： 生物熱（ Q生物 ）、攪拌熱（ Q攪拌 ） 散熱因素： 蒸發(fā)熱（ Q蒸發(fā) ）、輻射熱（ Q輻射 ） 發(fā)酵熱 （ Q發(fā)酵 ）是發(fā)酵溫度變化的主要因素 ,即發(fā)酵過程中釋放出來的凈熱量 ,以 J/(m3 ?h)為單位。 Q發(fā)酵＝ Q生物 ＋ Q攪拌 － Q蒸發(fā) － Q輻射 為了使發(fā)酵能在一定溫度下進(jìn)行，要設(shè)法進(jìn)行控制。 由于 Q生物 和 Q蒸發(fā) ，特別是 Q生物 在發(fā)酵過程中隨時(shí)間變化，因此發(fā)酵熱在整個(gè)發(fā)酵過程中也隨時(shí)間變化，引起發(fā)酵溫度發(fā)生波動。 ? 生物熱 微生物在生長繁殖過程中 ,本身產(chǎn)生的大量熱 . 培養(yǎng)基成分越豐富 ,營養(yǎng)被利用的速度越快 . ?攪拌熱 機(jī)械攪拌 (增加溶解氧 )的動能以摩擦放熱的方式 ,使熱量散發(fā)在發(fā)酵液中 . ?蒸發(fā)熱 通氣時(shí)，進(jìn)入發(fā)酵罐的空氣與發(fā)酵液可以進(jìn)行熱交換，使溫度下降 .并且空氣帶走了一部分水蒸氣 ,這些水蒸氣由發(fā)酵液中蒸發(fā)時(shí)，帶走發(fā)酵液中的熱量 ,也使溫度下降。 被排出的水蒸氣和空氣夾帶著部分顯熱 (Q顯 )散失到罐外的熱量稱為蒸發(fā)熱 . ?輻射熱 因發(fā)酵罐溫度與罐外溫度不同，即存在著溫差，發(fā)酵液中有部分熱量通過罐壁向外輻射，這些熱量稱為輻射熱 . （三）溫度的控制 1. 最適溫度的選擇 2. 溫度的控制 在生長階段，應(yīng)選擇 最適生長溫度 ； 在產(chǎn)物分泌階段，應(yīng)選擇 最適生產(chǎn)溫度 。 例如 :青霉素產(chǎn)生菌 生長的最適溫度為 30℃ ,但 產(chǎn)生青霉素的最適溫度是 20℃ . 看生長與生物合成哪一個(gè)是主要方面 . ?工業(yè)生產(chǎn)上，所用的大發(fā)酵罐在發(fā)酵過程中一般不需要加熱，因發(fā)酵中釋放了大量的發(fā)酵熱， 需要冷卻 的情況較多。 ?利用自動控制或手動調(diào)整的閥門，將冷卻水通入發(fā)酵罐的夾層或蛇行管中，通過熱交換來降溫，保持恒溫發(fā)酵。 ?如果氣溫較高（特別是我國南方的夏季氣溫），冷卻水的溫度又高，就 可采用冷凍鹽水進(jìn)行循環(huán)式降溫， 以迅速降到最適溫度。因此大工廠需要建立冷凍站，提高冷卻能力，以保證在正常溫度下進(jìn)行發(fā)酵。 三、 pH值對發(fā)酵的影響及其控制 （一） pH值對發(fā)酵的影響 影響 酶的 活性，當(dāng) pH值抑制菌體中某些酶的活性時(shí)，會阻礙菌體的新陳代謝； 影響微生物細(xì)胞膜所帶 電荷 的狀態(tài)，改變細(xì)胞膜的 通透性 ，影響微生物對營養(yǎng)物的吸收和代謝產(chǎn)物的排泄 pH影響培養(yǎng)基中某些組分的 解離 ，進(jìn)而微生物對這些成分的吸收、
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