第五章發(fā)酵過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制

1、第五章發(fā)酵過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制第五章發(fā)酵過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制一、物理參數(shù)：一、物理參數(shù)：1 1、溫度、溫度2 2、罐壓、罐壓3 3、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌轉(zhuǎn)速4 4、攪拌功率、攪拌功率5 5、流量、流量6 6、黏度、黏度第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)酵工藝的參數(shù)發(fā)酵工藝的參數(shù) 二、化學(xué)參數(shù)：二、化學(xué)參數(shù)： 1、pH 2、基質(zhì)濃度、基質(zhì)濃度 3、溶解氧、溶解氧 4、氧化還原電位、氧化還原電位 5、排氣中的氧濃度、排氣中的氧濃度 6、排氣中的二氧化碳濃度、排氣中的二氧化碳濃度 7、產(chǎn)物濃度、產(chǎn)物濃度 8、離子濃度、離子濃度 三、生物參數(shù)三、生物參數(shù) 1、菌絲形態(tài)、菌絲形態(tài) 2、菌體濃度、菌體濃度 3、關(guān)鍵酶活性、關(guān)鍵酶活性 4

2、、DNA含量含量第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)境條件對(duì)發(fā)酵的影響及環(huán)境條件對(duì)發(fā)酵的影響及控制控制 一一 、 溫度對(duì)發(fā)酵的影響及其調(diào)節(jié)控制溫度對(duì)發(fā)酵的影響及其調(diào)節(jié)控制外部溫度循環(huán)提供功能強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)溫度控制 （一）、 溫度對(duì)發(fā)酵的影響 1、 溫度對(duì)微生物細(xì)胞生長(zhǎng)的影響 最適溫度： 2、溫度影響發(fā)酵液的物理性質(zhì) 3、溫度影響生物合成的方向 （二）、影響發(fā)酵溫度的因素 發(fā)酵熱：發(fā)酵過(guò)程中釋放出來(lái)的凈熱量。 （三）、最適溫度的選擇與控制 1 1、 主要應(yīng)考慮：主要應(yīng)考慮： 微生物生長(zhǎng)的最適溫度微生物生長(zhǎng)的最適溫度 產(chǎn)物合成的最適溫度產(chǎn)物合成的最適溫度 2 2、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)條件. . 二 、 pH 對(duì)發(fā)酵的影響及控制

3、 （一）、（一）、 pHpH對(duì)發(fā)酵的影響對(duì)發(fā)酵的影響 1 1、pHpH影響微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成影響微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成 幾種抗生素發(fā)酵的最適幾種抗生素發(fā)酵的最適pHpH范圍范圍 產(chǎn) 品 菌生長(zhǎng)最適pH范圍 產(chǎn)物形成最適pH范圍 青霉素 6.57.2 6.26.8 鏈霉素 6.36.9 6.77.3 四環(huán)素 6.16.6 5.96.3 土霉素 6.06.6 5.86.1 紅霉素 6.67.0 6.87.3 灰黃霉素 6.47.0 6.26.5 2、 pH還會(huì)影響菌體的形態(tài)。 3、 pH還影響細(xì)胞膜的電荷狀態(tài)。 4、pH對(duì)某些生物合成途徑有顯著影響。 黑曲霉在pH=23時(shí)產(chǎn)生檸檬酸，pH近中性時(shí)，積累草酸和葡萄糖酸。 (二)、影響發(fā)酵pH的因素 1、取決于培養(yǎng)基的成分和微生物的代謝特性。 生理堿性物質(zhì)：被微生物利用后會(huì)提高pH的物質(zhì)。如有機(jī)氮源、硝酸鹽、有機(jī)酸等。 生理酸性物質(zhì)：被微生物利用后會(huì)降低pH的物質(zhì)，如，糖類、脂肪。 2、通氣條件的變化，菌體自溶或雜菌污染都可能引起發(fā)酵液pH的變化。 生理堿性食物，如蘋(píng)果、梨、柑桔和蔬菜等。 (三)、 最適pH的選擇和調(diào)節(jié) 控制合適的pH： 1.調(diào)節(jié)基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配方 2.補(bǔ)料控