發(fā)酵工藝控制ppt課件(2)-wenkub.com
2025-05-03 18:05 本頁(yè)面
【正文】 ? 根據(jù)菌體生長(zhǎng)代謝、生物合成規(guī)律，利用中間補(bǔ)料的措施，給予生產(chǎn)菌適當(dāng)調(diào)節(jié)，讓它在生物合成階段有足夠而又不過(guò)多的養(yǎng)料供給其合成和維持正常代謝需要。 ? 缺點(diǎn)：不如化學(xué)消泡迅速、可靠，需一定設(shè)備及消耗動(dòng)力，不能從根本上消除引起穩(wěn)定泡沫的因素。 ? 滅菌方法和操作條件均影響培養(yǎng)基成分變化而影響發(fā)酵時(shí)泡沫的產(chǎn)生。 二、泡沫的特性 ? 兩種類(lèi)型 ? 泡沫穩(wěn)定性與液體表面性質(zhì)，如表面張力，表面粘度等有關(guān) 三、發(fā)酵過(guò)程泡沫變化的一般規(guī)律 ? 泡沫的多寡一方面與通風(fēng)、攪拌的劇烈程度有關(guān)。 第五節(jié) 泡沫的控制 一、泡沫的形成及其對(duì)發(fā)酵的影響 泡沫： 形成的必要條件： 氣液兩相共存 有表面張力大的物質(zhì)存在，單組分的純液體，一般不形成泡沫 影響 ? 泡沫持久存在，妨礙 CO2的排除，影響微生物對(duì)氧的吸收，破壞正常生理代謝，不利發(fā)酵和生物合成。 溶氧控制的實(shí)例 GA X DO 谷氨酸發(fā)酵 ： 要求：氧飽和度 1 控制： 012小時(shí) 小通風(fēng) 12小時(shí)后 增加通風(fēng) 原因： 012小時(shí)菌體量較小，采用小通風(fēng) 12 一般認(rèn)為，發(fā)酵初期較大的通風(fēng)和攪拌而產(chǎn)生過(guò)大的剪切力，對(duì)菌體的生長(zhǎng)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不利的影響，所以有時(shí)發(fā)酵初期采用小通風(fēng)，停攪拌，不但有利于降低能耗，而且在工藝上也是必須的。 一、影響搖瓶 kL a的因素 為裝液量和搖瓶機(jī)的種類(lèi) 搖瓶機(jī) 往復(fù)，頻率 80120分 /次，振幅 8cm 旋轉(zhuǎn)，偏心距 2 12,轉(zhuǎn)述 250rpm 裝液量，一般取 1/10左右： 250ml 1525 ml 500ml 30 ml 750ml 80 ml 例： 500 ml 搖瓶中生產(chǎn)蛋白酶，考察裝液量對(duì)酶活的影響 裝液量 30 ml 60ml 90ml 120ml 酶活力 713 734 253 92 二、影響發(fā)酵罐中 KL a的因素 已知在通風(fēng)發(fā)酵罐中，全擋板條件下： ( / ) ( )gsK la K P V V???230 . 4 500 . 5 6()ggP n dPCQ?350P K n d ??()K la n d Q?理論上分析 KL a n d 通氣量 提高攪拌，調(diào)節(jié) kL a的效果顯著 例 某一產(chǎn)品的發(fā)酵 d n p0/v c 產(chǎn)量 450 180 20% 4978 450 280 40% 5564 550 180 60% 8455 例 黑曲霉生產(chǎn)糖化酶 n 230 230 270 通氣比 1: 1: 1: 產(chǎn)量 1812 2416 2846 提高 d、 n顯著提高 C,提高了產(chǎn)量 提高 N, 比提高 Q有效 實(shí)際上： 對(duì)于轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)有時(shí)是有限度的 通風(fēng)的增加也是有限的 蒸發(fā)量大 中間揮發(fā)性代謝產(chǎn)物帶走 例：紅曲霉生產(chǎn)色素用于食品工業(yè)，靜止培養(yǎng)改為通氣培 養(yǎng)，比色法測(cè)定產(chǎn)量： 通氣 靜止 OD 提高 下降 所以這些因素的存在，發(fā)酵設(shè)備的供養(yǎng)是有限的 小型發(fā)酵罐和大型發(fā)酵罐調(diào)節(jié) kla的特點(diǎn) ? 小型發(fā)酵罐，轉(zhuǎn)速可調(diào) ? 大型發(fā)酵罐，轉(zhuǎn)速往往不可調(diào) ? 大型反應(yīng)器的合理設(shè)計(jì) ? 對(duì)現(xiàn)有設(shè)備一定要注意工藝配套 影響 KL a的其它因素 空氣分布器 液體的粘度 CL、 r和 Kla的測(cè)定 一、 CL的測(cè)定 化學(xué)法 溶氧電極 ? 極譜型 (陰極 )： O2+2H++2e →H 2O2 ? 原電池型 (陰極 )： O2+2H2O+4e → 4OH 極譜型電極由于其陰極面積很小，電流輸出也相應(yīng)小，且需外加電壓，故需配套儀表，通常還配有溫度補(bǔ)償，整套儀器價(jià)格較高，但其最大優(yōu)點(diǎn)莫過(guò)于它的輸出不受電極表面液流的影響。要通過(guò)反復(fù)實(shí)踐來(lái)定出最適溫度。因?yàn)闇囟雀郀I(yíng)養(yǎng)利用快，會(huì)使菌過(guò)早自溶。 ?根據(jù)生長(zhǎng)階段選擇 例： 林可霉素發(fā)酵的變溫培養(yǎng) 問(wèn)
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