發(fā)酵過程工藝控制ppt課件(參考版)
2025-05-09 18:06本頁面
【正文】 （二）基質(zhì)對發(fā)酵的影響及控制 基質(zhì)即培養(yǎng)微生物的營養(yǎng)物質(zhì) 碳源、氮源和磷酸鹽對發(fā)酵的影響及控制 。 ? CO2濃度的大小 受到菌體的呼吸強(qiáng)度、發(fā)酵液的流變性、通氣攪拌程度、外界壓力大小和設(shè)備規(guī)模等多種因素的影響。 ?然后通過 中間補(bǔ)料 來控制，如當(dāng)菌體生長緩慢、菌濃太稀時(shí)，則可補(bǔ)加一部分 磷酸鹽 ，促進(jìn)生長，提高菌濃；但補(bǔ)加過多，則會使菌體過分生長，超過臨界濃度，對產(chǎn)物合成產(chǎn)生抑制作用。 菌濃的大小，在一定條件下，不僅 反映菌體細(xì)胞的多少，而且反映菌體細(xì)胞生理特性不完全相同的分化階段 。 聚醚類消泡劑 ?一般由 二甲基硅油和 SiO2按一定比例復(fù)合而成。 ? 聚氧丙烯甘油 （ GP型） —— 氧化丙烯和甘油聚合 ；親水性差，在發(fā)泡介質(zhì)中的溶解度小，所以用于稀薄發(fā)酵液中要比用于粘稠發(fā)酵液中的效果好；抑泡性能比消泡性能好，適宜用于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，以抑制泡沫的產(chǎn)生。 發(fā)酵工業(yè)常用的消泡劑一般可分為 有機(jī)消泡劑、有機(jī)硅消泡劑和聚醚型消泡劑 等三類。 ?油不僅用作消泡劑，還可作為 碳源和發(fā)酵控制的手段 。 以 天然油脂類和聚醚類 在生物發(fā)酵中最為常用。 罐外消泡 —— 將泡沫引出罐外，通過噴嘴的加速作用或離 心力來消除泡沫。 缺點(diǎn)：消泡效果不理想，僅可作為消泡的輔助方法。 1）機(jī)械消泡 物理消泡方法，利用 機(jī)械強(qiáng)烈振動(dòng)或壓力變化 而使泡沫破裂。 ② 采用 機(jī)械消泡或消泡劑 來消除已形成的泡沫。 ?當(dāng)發(fā)酵 感染雜菌和噬菌體 時(shí)，泡沫異常多。 ?蛋白質(zhì)原料 如蛋白胨、玉米漿、黃豆粉、酵母粉等是主要的發(fā)泡劑。 起泡帶來的 不利影響 ： ?發(fā)酵罐的 裝料系數(shù)減少 、 氧傳遞系數(shù)減小 ； ?造成大量 逃液 ，增加 染菌 機(jī)會； ?嚴(yán)重時(shí) 通氣攪拌無法進(jìn)行 ，菌體 呼吸受到阻礙 ，導(dǎo)致 代謝異常 或 菌體自溶 。 2）在發(fā)酵過程中直接補(bǔ)加 酸或堿和補(bǔ)料 的方式來控制；補(bǔ)充 生理酸性物質(zhì) (NH4)2SO4和生理堿性物質(zhì)（氨水 )來控制。 在確定合適發(fā)酵 pH值時(shí)，不定期要 考慮培養(yǎng)溫度 的影響，若溫度提高或降低，合適 pH值也可能發(fā)生變動(dòng)。 2）到時(shí) 觀察菌體的生長 情況，以菌體生長達(dá)到最高值的 pH值為菌體生長的合適 pH值。 ?最適 pH值是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定的。 （二）發(fā)酵過程 pH值的變化 在發(fā)酵過程中， pH值的變化 決定于所用的菌種、培養(yǎng)基的成分和培養(yǎng)條件 。 pH對 生物合成途徑 影響： 例如：丙酮丁醇發(fā)酵中，細(xì)菌增殖的 pH范圍是 為好，發(fā)酵后期 pH＝ － 累丙酮丁醇， pH升高 則丙酮丁醇產(chǎn)量減少，而丁酸、乙酸含量增加。 黑曲霉 在 pH=23 時(shí)產(chǎn)生檸檬酸，近中性時(shí)，積累草酸和葡萄糖酸。因此大工廠需要建立冷凍站，提高冷卻能力，以保證在正常溫度下進(jìn)行發(fā)酵。 ?利用自動(dòng)控制或手動(dòng)調(diào)整的閥門，將冷卻水通入發(fā)酵罐的夾層或蛇行管中，通過熱交換來降溫，保持恒溫發(fā)酵。 被排出的水蒸氣和空氣夾帶著部分顯熱 (Q顯 )散失到罐外的熱量稱為蒸發(fā)熱 . ?輻射熱 因
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