發(fā)酵工程finalppt課件(編輯修改稿)
2025-09-18 22:36 本頁面
【文章內容簡介】 氣 流速控制閥 ?單一補料分批發(fā)酵 連續(xù)補加，達到最大體積 ?反復補料分批發(fā)酵 連續(xù)補加，多次放出部分發(fā)酵液 流出物 22 液體深層發(fā)酵 分批發(fā)酵 連續(xù)發(fā)酵 補料分批發(fā)酵 補料分批發(fā)酵：是指在微生物分批發(fā)酵過程中，以某種方式向發(fā)酵系統中補加一定物料，但并不連續(xù)地向外放出發(fā)酵液的發(fā)酵技術，是介于分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵之間的一種發(fā)酵技術。 優(yōu)越性 ① 可以解除底物的抑制、產物的反饋抑制和分解代謝物阻遏作用。 ② 可以減少菌體生長量，提高有用產物的轉化率； ③ 菌種的變異及雜菌污染問題易控制； ④ 便于自動化控制 23 液體 深層發(fā)酵工藝控制 溫度 pH 溶解氧 濃度 溫度對發(fā)酵的影響 影響各種酶促反應的速度 改變發(fā)酵液的物理性質： 改變菌體代謝產物的合成方向 溫度影響基質和氧的吸收速度 影響飽和溶氧濃度 發(fā)酵溫度升高，生長代謝加快，生產期提前。 發(fā)酵溫度太高，菌體容易衰老，發(fā)酵周期縮短 例：溫度小于 30℃ ，合成金霉素的能力強 溫度等于 35℃ ，只合成四環(huán)素 酶活 溫度 24 影響發(fā)酵溫度變化的因素 發(fā)酵熱 = 生物熱 + 攪拌熱 + 蒸發(fā)熱 顯熱 輻射熱 生物熱：產生菌在生長繁殖過程中，釋放的大量熱量 。 攪拌熱：由于攪拌器的轉動引起液體的摩擦產生的熱量。 蒸發(fā)熱：發(fā)酵液蒸發(fā)水分帶走的熱量。 顯 熱：發(fā)酵排氣散發(fā)帶走的熱量。 輻射熱：由于罐內外的溫差，輻射帶走的熱量。 液體 深層發(fā)酵工藝控制 25 ?可實行變溫控制 ：在生長階段選擇適合菌體生長的溫度，在產物合成階段，選擇適合代謝產物合成的溫度。 ?確定最適發(fā)酵溫度還應參考其它發(fā)酵條件： 在較差通氣條件下，降低發(fā)酵溫度對發(fā)酵有利 培養(yǎng)基成分較易被利用或較稀薄時，降低發(fā)酵溫度有利 液體 深層發(fā)酵工藝控制 最適發(fā)酵溫度的選擇 最適溫度 : 既適合菌體生長又適合代謝產物合成的溫度 26 液體 深層發(fā)酵工藝控制 發(fā)酵溫度的控制 溫度計 溫度控制器 調節(jié)閥 ? 在 發(fā)酵罐上安裝夾套和蛇罐，通過循環(huán)冷卻水控制 。 ? 冷卻介質：深井水或冷凍水 ? 控制方式：手動或自動控制 27 液體 深層發(fā)酵工藝控制 pH對發(fā)酵的影響 影響菌體原生質膜電荷的改變，引起膜對離子的滲透作用，影響了營養(yǎng)物的吸收和代謝產物的分泌 。 影響菌體生長代謝的酶活性 影響代謝產物的合成方向 pH Growth 23 pH units 28 液體 深層發(fā)酵工藝控制 影響發(fā)酵 pH變化的因素 pH的變化決定于所用的生產菌： 培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質的代謝引起 pH的變化： ? 培養(yǎng)基 pH在發(fā)酵過程中能被菌體代謝所改變 。 若陰離子氮源被利用后產生 NH3 ， 則 pH上升；有機酸的積累 ， 使pH下降 。 ? 一般來說 ， 高碳源培養(yǎng)基傾向于向酸性 pH轉移 ， 高氮源培養(yǎng)基傾向于向堿性 pH轉移 ， 這都跟碳氮比直接有關 。 ? 生理酸性物質和生理堿性物質的消耗 29 液體 深層發(fā)酵工藝控制 最適 pH的選擇 根據不同菌種的生理特性，確定不同的最適 pH 同一菌種根據不同階段，生長期采用最適生長的 pH， 在產物采用最適產物合成的 pH。 30 液體 深層發(fā)酵工藝控制 pH的控制 采用合適的培養(yǎng)基配比
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