發(fā)酵過程工藝控制ppt課件(已改無錯(cuò)字)
2023-06-06 18:06:01 本頁面
【正文】 利用 pH值不同，往往引起菌體 代謝過程的不同，使代謝產(chǎn)物的 質(zhì)量和比例 發(fā)生改變。 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。 谷氨酸 發(fā)酵中，微堿時(shí)形成谷氨酸，酸性時(shí)產(chǎn)生 N乙酰谷酰胺。 pH對(duì) 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。 乙酰乙酸 pH影響 菌體 的形態(tài)：產(chǎn)黃青霉細(xì)胞壁的厚度隨 pH的增加而減?。籶H６，菌絲的長(zhǎng)度縮短。 （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 。 （三）發(fā)酵 pH值的確定和控制 1. 發(fā)酵 pH值的確定 ?微生物發(fā)酵的 最適 pH值 范圍一般是在5～ 8之間。 ?最適 pH值是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定的。 1）將發(fā)酵培養(yǎng)基調(diào)節(jié)成 不同的出發(fā) pH值 ，進(jìn)行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中， 定時(shí)測(cè)定和調(diào)節(jié) pH值，以分別 維持出發(fā) pH值，或者利用緩沖液來配制培養(yǎng)基來維持。 2）到時(shí) 觀察菌體的生長(zhǎng) 情況，以菌體生長(zhǎng)達(dá)到最高值的 pH值為菌體生長(zhǎng)的合適 pH值。 3）用同樣的方法，可測(cè)得 產(chǎn)物合成的合適 pH值 。 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. pH值的控制 1）首先考慮和試驗(yàn)發(fā)酵培養(yǎng)基的 基礎(chǔ)配方 ，使它們有個(gè)適當(dāng)?shù)呐浔?，使發(fā)酵過程中的 pH值變化在 合適 的范圍內(nèi)。 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。 （六） 泡沫對(duì)發(fā)酵的影響及其控制 泡沫的形成及其對(duì)發(fā)酵的影響 在大多數(shù)微生物發(fā)酵過程中，由于培養(yǎng)基中有 蛋白質(zhì)類表面活性劑 存在，在通氣條件下，培養(yǎng)液中就形成了泡沫。 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(huì)； ?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 。 泡沫的多少與 攪拌、通風(fēng)、培養(yǎng)基 性質(zhì)有關(guān)。 ?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。 ?糊精含量多 也引起泡沫的形成。 ?當(dāng)發(fā)酵 感染雜菌和噬菌體 時(shí)，泡沫異常多。 泡沫的消除 ① 調(diào)整培養(yǎng)基中的成分 （如少加或緩加易起泡的原料）或 改變 某些物理化學(xué)參數(shù)（如 pH值、溫度、通氣和攪拌）或者改變發(fā)酵工藝（如采用分次投料）來控制，以減少泡沫形成的機(jī)會(huì)。 ② 采用 機(jī)械消泡或消泡劑 來消除已形成的泡沫。 ③ 采用 菌種選育 的方法，篩選 不產(chǎn)生流態(tài)泡沫 的菌種，來消除起泡的內(nèi)在因素。 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。 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省原料，減少染菌機(jī)會(huì)。 缺點(diǎn)：消泡效果不理想，僅可作為消泡的輔助方法。
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