發(fā)酵過程控制ppt課件(參考版)
2025-05-09 18:06本頁面
【正文】 染菌的途徑分析 ? 種子包括進(jìn)罐前菌種室階段出問題 ? 培養(yǎng)基的配制和滅菌不徹底 ? 設(shè)備上特別是空氣除菌不徹底和過程控制操作上的疏漏 。 發(fā)酵終點(diǎn)的判斷 ? 發(fā)酵類型的不同，要求達(dá)到的目標(biāo)也不同，因而對(duì)發(fā)酵終點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)有所不同．對(duì)原材料與發(fā)酵成本占整個(gè)生產(chǎn)成本的主要部分的發(fā)酵品種，主要追求提高產(chǎn)率，得率和發(fā)酵系數(shù)．如下游提煉成本占主要部分和產(chǎn)品價(jià)值高，則除了高產(chǎn)率和發(fā)酵系數(shù)外，還要求高的產(chǎn)物濃度． 發(fā)酵染菌的防治及處理 ?工業(yè)發(fā)酵穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵條件之一是在整個(gè)生產(chǎn)過程中維持純種培養(yǎng)，避免雜菌的入侵。 ? 缺點(diǎn)：不如化學(xué)消泡迅速可靠，需要一定的設(shè)備和消耗一定的動(dòng)力；不能從根本上消除引起穩(wěn)定泡沫的因素 （ 2） 化學(xué)消泡 ? 消泡機(jī)理 ? 當(dāng)泡沫的表層存在著極性的表面活性物質(zhì)而形成雙電層時(shí)，可以加入一種具有相反電荷的表面活性劑，以降低泡沫的機(jī)械強(qiáng)度；或加入某些具有強(qiáng)極性的物質(zhì)與發(fā)泡劑爭奪液膜上的空間，降低液膜強(qiáng)度，導(dǎo)致泡沫破裂。 ? 泡沫的 不利影響 ? 降低了發(fā)酵罐的裝料系數(shù) ? 增加了菌群的非均一性 ? 增加了染菌機(jī)會(huì) ? 大量起泡引起 “ 逃液 ” ，導(dǎo)致產(chǎn)物的損失 ? 泡沫嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響通氣攪拌的正常進(jìn)行 ? 消泡劑的加入將給提取工序帶來困難 1. 泡沫的產(chǎn)生及其影響 （ 1）機(jī)械消泡 ? 原理：靠機(jī)械力引起強(qiáng)烈振動(dòng)或者壓力變化，促使泡沫破裂，或借機(jī)械力將排出氣體中的液體加以分離回收。 ? 正確評(píng)價(jià)通氣的作用： ? 供氧： ? 排廢氣： ? 水分及揮發(fā)性組分的散失 ?? LaK,VVM(2) 基質(zhì)濃度對(duì)產(chǎn)物合成的影響 ? 低濃度限制 ? 低水平誘導(dǎo) ? 高濃度抑制及分解阻遏作用 ：葡萄糖用量從 8%降至 6%， 補(bǔ)入2%氨基乙酸或甘油 ， 使酶活力分別提高 26%或 %。 ∫[CER]dt ，菌體干重的時(shí)間曲線 1 [CER]dt； 2菌量 （ 2） CO2對(duì)細(xì)胞的作用機(jī)制 ? “麻醉 ” 作用 CO2及 HCO3都會(huì)影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，使膜的流動(dòng)性及表面電荷密度發(fā)生變化，導(dǎo)致許多基質(zhì)的跨膜運(yùn)輸受阻，影響了細(xì)胞膜的運(yùn)輸效率，使細(xì)胞處于 “ 麻醉 ” 狀態(tài)，細(xì)胞生長受到抑制，形態(tài)發(fā)生改變。h 菌體 CO2釋放率 CER， molCO2/L ? 改變發(fā)酵液理化性質(zhì) （ σ ， ， Ii） ? 加消泡劑 ， 補(bǔ)加無菌水 ， 改變培養(yǎng)基成分 → 改變 KL ? 改變溫度： 提高推動(dòng)力 （ C*－ CL） ? ??C??C（ 3） 溶解氧控制的工藝方法（續(xù)） ? 耗氧方面 ? 限制性基質(zhì)的流加控制（補(bǔ)料控制）：在 OTR一定情況下，控制基質(zhì)濃度 → 限制 μ、 x→ 限制 γ →控制溶解氧 （六） CO2和呼吸商對(duì)發(fā)酵的影響及其控制 1. 定義 2. 發(fā)酵過程中 CO2釋放率的變化 3. CO2對(duì)發(fā)酵的影響 1. 定義 ? 呼吸商 （ RQ） ： 指菌體呼吸過程中 ， CO2釋放率和菌的耗 氧速率之比 ， RQ反映菌的代謝情況 。 mL CC ?， 加大補(bǔ)糖速率 mL CC ? ， 減小補(bǔ)糖速率 實(shí)現(xiàn)用溶解氧水平控制補(bǔ)料速率 補(bǔ)糖速率控制在正好使生產(chǎn)菌處于所謂 “ 半饑餓狀態(tài) ” ，使其僅能維持正常的生長代謝，即把更多的糖用于產(chǎn)物合成，并永遠(yuǎn)不超過罐設(shè)計(jì)
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