第二章發(fā)酵過程的工藝控制-1(編輯修改稿)
2025-01-24 13:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 影響產(chǎn)物合成The effect of inoculum amount on cell growth and CTC biosynthesisThe effect of inoculum amount on CER 溫度對發(fā)酵的影響及其控制 菌體生長和產(chǎn)物合成都是在各種酶的催化下完成的，溫度是保證酶活性的重要條件，因此在發(fā)酵過程中維持穩(wěn)定而合適的溫度就顯得十分重要。一 影響發(fā)酵溫度的因素 1 發(fā)酵熱● 發(fā)酵熱是指發(fā)酵過程中釋放的凈熱量， Q發(fā)酵 [J/(m3h)] ● Q發(fā)酵 =Q生物 +Q攪拌 － Q蒸發(fā) － Q顯 － Q輻射 ◆ 生物熱 Q生物 菌體在生長繁殖過程中產(chǎn)生大量的熱稱為生物熱 由生物大分子（碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)）分解為小分子（ CO NH H2O等）而產(chǎn)生的； 一部分用于合成高能化合物、菌體合成、維持代謝、產(chǎn)物合成，其余以熱的形式釋放出來； ◆ 攪拌熱 Q攪拌 好氣培養(yǎng)中由于攪拌作用而產(chǎn)生的熱量 ◆ 蒸發(fā)熱 Q蒸發(fā) 和 顯熱 Q顯 由于發(fā)酵液中水分的蒸發(fā)帶走的熱量為 Q蒸發(fā) 由尾氣的排出帶走的熱量為顯熱 ◆ 輻射熱 Q輻射 由于罐內(nèi)外溫差，發(fā)酵液中通過罐體向外輻射的熱量 抗生素生產(chǎn)的最大發(fā)酵熱： 3000~7000(m3h)為了維持一定的溫度，須采取相應(yīng)的措施： 在 蛇管 或 夾套 內(nèi)，通入冷卻水（或熱水）進(jìn)行冷卻（或加熱）。2 影響生物熱的因素 培養(yǎng)基 成分越豐富 菌體對基質(zhì)的 利用速率越大 生物熱越大 發(fā)酵過程中 代謝越旺盛 抗生素 高產(chǎn)量批號(hào) 的生物熱高于低產(chǎn)量批號(hào)，說明抗生素合成時(shí)菌體的代謝十分旺盛 生物熱與呼吸強(qiáng)度存在對應(yīng)關(guān)系二 溫度對菌體生長的影響最適生長溫度和耐受范圍各異，跨度一般為 30℃1 溫度對菌體生長的影響● 溫度對菌體生長和死亡的影響 菌體的生長速率： dX/dt=μ X－ α X (21)式中 μ 為比生長速率， α 為比死亡速率 溫度對 μ 和 α 的影響可以用 Arrennius方程 表示： lnμ=lnA－ Ea/RT (22) lnα =lnA39。－ E39。a/RT (23)式中 A和 Ea分別為 Arrennius常數(shù)和活化能， R和 T分別為通用氣體常數(shù)和絕對溫度典型活化能 Ea： 50~70kJ/mol死亡活化能 E39。a： 300~380kJ/mol 若發(fā)酵溫度從 T1提高至 T2（溫差 △ T= T2 － T1 ），菌體的 μ 的變化可由式 (22)得： ln（ μ1/μ2） =－ Ea/R（ 1/T1－ 1/T2） =－（ Ea/R） △ T/（ T1T2） (24)同樣可得： ln（ α 1/α 2） =－（ E39。a/R）
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1