葡萄糖酸的發(fā)酵生產(chǎn)知識(shí)-資料下載頁(yè)
2025-02-08 23:48本頁(yè)面
【正文】 ?溶氧的變化與控制方式 10 L 發(fā)酵罐中溶氧與葡萄糖酸的動(dòng)態(tài)變化曲線見(jiàn)圖 2 。 由圖 2 可見(jiàn) ,發(fā)酵開(kāi)始后 ,溶氧含量一直下降 ,第 8 h 達(dá)到最低點(diǎn) ,而后逐步升高 。葡萄糖酸濃度自發(fā)酵開(kāi)始后就一直上升 ,但 0～ 4 h 和 14～34 h 這兩段曲線斜率較大 ,葡萄糖酸生成速度較快 ,4～ 14 h 曲線的斜率較小 ,并恰好與溶氧曲線上溶氧含量 40 %以下的階段相一致 ,也就是說(shuō) ,較低的溶氧含量對(duì)葡萄糖酸的生成有抑制作用。溶氧曲線還表明 ,接種后 ,菌體生長(zhǎng)幾乎未經(jīng)延滯期就直接進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 ,第 9～ 10 h到達(dá)對(duì)數(shù)期末。進(jìn)入穩(wěn)定期后 ,溶氧含量回升。30～ 44 h ,生長(zhǎng)幾乎停止 ,而菌體內(nèi)酶活穩(wěn)定 ,因此溶氧含量曲線相對(duì)平緩。 44 h 后 ,酶活逐步降低 ,溶氧含量曲線繼續(xù)上升 ,且葡萄糖酸濃度曲線斜率降低。 溶氧的控制方式 針對(duì)圖 2 中溶氧的變化情況 ,通過(guò)控制攪拌轉(zhuǎn)速來(lái)維持溶氧含量在 50 %左右。溶氧含量低于 50 %時(shí) ,提高攪拌轉(zhuǎn)速 。高于50 %時(shí) ,降低攪拌轉(zhuǎn)速。這樣可以維持較高的葡萄糖酸生成速率 ,并降低攪拌能耗。溶氧控制對(duì)黑曲霉發(fā)酵的影響見(jiàn)表 4 。 表 4 溶氧控制對(duì)發(fā)酵產(chǎn)葡萄糖酸的影響 注 :p H 值 51 6 ,流加 30 % NaOH 溶液控制 。初糖濃度 200 g L 1 ,發(fā)酵時(shí)間 40h 由表 3 可見(jiàn) ,采取調(diào)整攪拌轉(zhuǎn)速來(lái)控制溶氧含量 ,可以縮短發(fā)酵時(shí)間 ,葡萄糖酸濃度、葡萄平均消耗速率和葡萄糖酸平均生成速率都會(huì)提高 ,產(chǎn)酸性能得到改善。雖然變化幅度不大 ,但其最大優(yōu)勢(shì)是節(jié)能 ,發(fā)酵過(guò)程只有在 4～ 14 h 時(shí)間段內(nèi)需要加大攪拌轉(zhuǎn)速 ,其余大部分時(shí)間都在較低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。 接種量對(duì)葡萄糖酸產(chǎn)量的影響 圖 3是不同接種量下的葡萄糖酸產(chǎn)量，從圖3 可以看出，接種量對(duì) 菌株 合成葡萄糖酸有很大的影響。 接種量對(duì)菌株合成葡萄糖酸的影響 葡 萄 糖 酸 （ g/L) 黑曲霉 合成葡萄糖酸最佳接種量為 10％，當(dāng)接種量不足時(shí)，由于菌體生長(zhǎng)慢，產(chǎn)生葡萄糖氧化酶能力差，葡萄糖酸的產(chǎn)量則低，當(dāng)接種量過(guò)大時(shí)，由于菌體生長(zhǎng)快，消耗過(guò)多營(yíng)養(yǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)生葡萄糖氧化酶能力差，葡萄糖酸的產(chǎn)量也低。 結(jié)論 (1) 葡萄糖含量對(duì)黑曲霉產(chǎn)葡萄糖酸沒(méi)有抑制作用 ,但如果葡萄糖含量過(guò)高 ,且用 CaCO3 控制 p H 值時(shí) ,則發(fā)酵液粘度增大 ,會(huì)嚴(yán)重阻礙發(fā)酵液中氧的溶解和傳遞。較好的葡萄糖控制方式是 :總糖含量 30 % ,初糖含量 20 % ,每當(dāng)殘?zhí)墙抵?15 %時(shí)補(bǔ)加 5 %的糖。 (2) p H 值控制可采取流加 30 %NaOH 溶液流加 25 %～ 30 % Ca (OH) 2 乳濁液、分批添加 CaCO3 3 種方式。流加 NaO H 溶液 ,發(fā)酵速率快 ,轉(zhuǎn)化率高 ,最適合葡萄糖酸鈉的生產(chǎn) 。流加 Ca (OH) 2或分批添加 CaCO3適合于葡萄糖酸 (鈣 ) 、葡萄糖酸內(nèi)酯、葡萄糖酸鹽 (鈉鹽除外 ) 的生產(chǎn)。 (3) 通過(guò)調(diào)整攪拌轉(zhuǎn)速控制溶氧含量 50 %左右 ,產(chǎn)酸性能好、攪拌能耗低 ,值得推廣應(yīng)用。 （ 4）通過(guò)控制接種量，黑曲霉 合成葡萄糖酸鈣最佳接種量為 10％此時(shí)產(chǎn)量最高。 謝謝 演講完畢，謝謝觀看！
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