研究菌體的培養(yǎng)規(guī)律、外界控制因素對(duì)過(guò)程影響及如何優(yōu)化-資料下載頁(yè)
2025-07-20 05:56本頁(yè)面
【正文】 酵液中的濃度；反之則會(huì)減小 CO2濃度 ?補(bǔ)料分批培養(yǎng)（ fedbatch culture，簡(jiǎn)稱 FBC）的 作用 ?補(bǔ)料的方式及控制 ? 可控制抑制性底物的濃度 ? 可以解除或減弱分解代謝物的阻遏 ? 可以使發(fā)酵過(guò)程最佳化 流加操作 控制系統(tǒng) 反饋控制 無(wú)反饋控制 依據(jù)控制 指標(biāo)的不同 直接方法 間接方法 ? 間接法是以溶解氧、 pH值、呼吸熵、排氣中 CO2分壓及代謝產(chǎn)物濃度等作為控制參數(shù) ? 選擇與過(guò)程直接相關(guān)的可檢參數(shù)作為控制指標(biāo) ? 對(duì)于通氣發(fā)酵，利用排氣中 CO2含量作為 FBC作為反饋控制參數(shù)。它是依靠精確測(cè)量 CO2的逸出速度和葡萄糖的流動(dòng)速度，達(dá)到控制菌體的比生長(zhǎng)速率和菌濃 ? pH值也可用作糖的流加控制參數(shù) ?泡沫的形成及其對(duì)發(fā)酵的影響 ?泡沫的消除 蛋白質(zhì)類原料：蛋白胨、玉米漿等 糖 脂肪 發(fā)酵時(shí)起 泡的方式 發(fā)酵過(guò)程中，泡沫保持恒定 發(fā)酵早期，起泡后穩(wěn)定的下 降，以后保持恒定 發(fā)酵前期，泡沫稍微降低后 又開(kāi)始回升 發(fā)酵開(kāi)始起泡能力低，以 后上升 綜合方式 ? 調(diào)整培養(yǎng)基中的成分或改變某些物理化學(xué)參數(shù)或者改變發(fā)酵工藝 ? 采用 機(jī)械消泡 或 化學(xué)消泡 的方法 ? 篩選不產(chǎn)生流態(tài)泡沫的菌種 ? 利用機(jī)械強(qiáng)烈振動(dòng)或壓力變化而使泡沫破裂 罐內(nèi)消泡：靠消泡漿轉(zhuǎn)動(dòng)打碎泡沫 罐外消泡：靠噴嘴的加速作用或 離心力來(lái)消除泡沫 ? 節(jié)省原料，減少染菌機(jī)會(huì)，但消泡效 ? 果不理想 ? 化學(xué)消極的作用或者是降低泡沫液膜的機(jī)械強(qiáng)度，或者是降低液膜的表面黏度，或者二者兼而有之 ? 在氣 液界面上具有足夠大的鋪展系 數(shù)，即消泡劑要有一定的親水性 ? 在水中的溶解度必須較小，以保持 持久的消泡抑泡性能 ? 應(yīng)不影響氧在培養(yǎng)液中的溶解和傳遞 ? 對(duì)人、蓄及微生物細(xì)胞無(wú)毒性 ? 來(lái)源方便、廣泛，價(jià)格便宜 ? 能耐高溫 ? 常用消泡劑 天然油脂類：豆油、玉米油、棉籽油等 脂肪酸和脂類：聚丙烯甘油 聚醚類：它們是氧化丙烯或氧化丙烯和 環(huán)氧乙烷與甘油聚合而成的聚合物 硅酮類：較適用微堿性的細(xì)菌發(fā)酵 ? 使發(fā)酵罐的裝填系數(shù)減少 ? 造成大量逃液，導(dǎo)致產(chǎn)物的損失 ? 泡沫“頂罐”，從排氣管路或軸封逃出 ? 增加了染菌的機(jī)會(huì) ? 影響通風(fēng)攪拌，妨礙了微生物的呼吸，造成發(fā)酵異常 ? 影響了微生物群體的效果，增加了微生物群體的非均一性 pH值： pH值的高低與菌體的生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成有著重要關(guān)系 溫度：它的高低與發(fā)酵中的酶反應(yīng)速率、氧在發(fā)酵液中的溶解度和傳遞速率、菌體生長(zhǎng)速率和產(chǎn)物合成速率等密切相關(guān) 溶解氧濃度：利用溶解氧濃度的變化，可了解產(chǎn)生菌對(duì)氧利用的規(guī)律，反映發(fā)酵的異常情況，也可作為發(fā)酵中間控制的參數(shù)及設(shè)備供養(yǎng)能力的指標(biāo) 基質(zhì)含量：基質(zhì)濃度的變化對(duì)產(chǎn)生菌的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成有著重要的影響，也是提高代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的重要控制手段 空氣流量：它的大小與氧的傳遞和其他控制參數(shù)有關(guān)，一般控制在~（ L/Lmin） 壓力：發(fā)酵過(guò)程中罐內(nèi)維持一定的正壓可防止雜菌污染，罐壓的高低還與氧和 CO2在培養(yǎng)液中的溶解度有關(guān) 攪拌轉(zhuǎn)速：它的大小在一定程度上與發(fā)酵液中氧的傳遞速率和發(fā)酵液的均勻性有關(guān) 攪拌功率：與氧的容量傳遞系數(shù)有關(guān) 黏度：可作為細(xì)胞生長(zhǎng)或細(xì)胞形態(tài)的一項(xiàng)標(biāo)志，也能反映發(fā)酵罐中菌絲分裂過(guò)程的情況 濁度：能及時(shí)反映單細(xì)胞生長(zhǎng)狀況的參數(shù)。 料液流量： 產(chǎn)物的濃度：衡量發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量高低或合成代謝正常與否的重要參數(shù) 氧化還原電位：是影響微生物生長(zhǎng)及其生化活性的因素之一。 廢氣中的氧含量：由廢氣中氧和 CO2含量可算出產(chǎn)生菌的攝氧率、呼吸商和發(fā)酵罐的供氧能力 廢氣中的 CO2的含量 菌體形態(tài)：一般都以菌絲形態(tài)作為衡量種子質(zhì)量、區(qū)分發(fā)酵階段、控制發(fā)酵過(guò)程的代謝變化和決定發(fā)酵周期的依據(jù)之一 菌體濃度：是控制微生物發(fā)酵的重要指標(biāo) ? 生物工業(yè)理想消泡劑應(yīng)滿足的條件 ? 工業(yè)生產(chǎn)中常用的消泡劑 ? 在氣 液界面上具有足夠大的鋪展系數(shù) ? 在低濃度時(shí)應(yīng)具有消泡活性 ? 具有持久的消泡或抑泡性能 ? 應(yīng)對(duì)人類、微生物和動(dòng)物無(wú)毒性 ? 應(yīng)對(duì)產(chǎn)物的提取沒(méi)有任何影響 ? 不會(huì)在使用、運(yùn)輸中引起任何危害 ? 來(lái)源方便，成本低 ? 對(duì)氧的傳遞應(yīng)不產(chǎn)生影響 ? 能耐高溫滅菌 天然油脂類 脂肪酸和酯類 聚醚類 硅酮類
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