2023學(xué)年完整公開課版溫度控制

項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制知識(shí)目標(biāo)了解藥物發(fā)酵過程的主要控制參數(shù)。理解各參數(shù)對(duì)發(fā)酵過程的影響。掌握各參數(shù)在發(fā)酵過程的檢測(cè)儀器和方法。能力目標(biāo)利用所學(xué)知識(shí)，能對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行控制操作。項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制

1、pH值（酸堿度）2、溫度3、溶解氧濃度4、基質(zhì)含量5、空氣流量6、壓力7、攪拌轉(zhuǎn)速8、攪拌功率9、黏度10、濁度11、料液流量12、產(chǎn)物的濃度13、氧化還原電位14、廢氣中的氧含量15、廢氣中的CO2含量16、菌絲形態(tài)17、菌體濃度主要的控制參數(shù)項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制《發(fā)酵制藥》項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制吐魯番火焰山項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制

溫度控制一、發(fā)酵熱發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量叫發(fā)酵熱。1、生物熱微生物在生長繁殖過程中，產(chǎn)生的熱。2、攪拌熱攪拌的機(jī)械運(yùn)動(dòng)造成液體之間，液體與設(shè)備之間的摩擦而產(chǎn)生的熱。項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制3、蒸發(fā)熱

空氣進(jìn)入發(fā)酵罐后，就和發(fā)酵液廣泛接觸進(jìn)行熱交換，必然會(huì)引起水分的蒸發(fā)；蒸發(fā)所需的熱量即為蒸發(fā)熱。

4、輻射熱

由于發(fā)酵罐內(nèi)外溫度差，通過罐體向外輻射的熱量。

Q發(fā)酵=Q生物+Q攪拌-Q蒸發(fā)-Q輻射項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制二、溫度對(duì)微生物生長的影響

不同微生物的生長對(duì)溫度的要求不同，根據(jù)它們對(duì)溫度的要求大致可分為四類：

項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制

最低生長溫度、最高生長溫度、最適生長溫度

在最適范圍內(nèi)生長速度隨溫度升高而增加，生長周期縮短。項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制三、溫度對(duì)發(fā)酵的影響1、溫度影響酶的反應(yīng)速率和酶的特性項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制2、溫度影響發(fā)酵的方向?qū)嵗航鹕溍咕瑫r(shí)產(chǎn)生金霉素和四環(huán)素，當(dāng)溫度低于30℃時(shí)，這種菌合成金霉素能力較強(qiáng)；溫度提高，合成四環(huán)素的比例也提高，溫度達(dá)到35℃時(shí)，金霉素的合成幾乎停止，只產(chǎn)生四環(huán)素。3、溫度影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)

因此對(duì)發(fā)酵過程中的溫度要嚴(yán)格控制。項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制四、最適溫度的選擇

概念：在發(fā)酵過程中，最適溫度是一種相對(duì)概念，是指在該溫度下最適于菌的生長或發(fā)酵產(chǎn)物的生成。

1、根據(jù)菌種來選擇微生物種類不同，所要求的溫度范圍也不同。如黑曲霉生長溫度為37℃，谷氨酸產(chǎn)生菌棒狀桿菌的生長溫度為30～32℃，青霉菌生長溫度為30℃。項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制2、根據(jù)培養(yǎng)條件選擇

通氣條件差時(shí)可適當(dāng)降低溫度。

在較低的溫度下，氧溶解度相應(yīng)大些，從而彌補(bǔ)可能因通氣不足而造成的代謝異常。

培養(yǎng)基稀薄或易利用時(shí)，溫度也該低些。

因?yàn)闇囟雀郀I養(yǎng)利用快，會(huì)使菌過早自溶，使抗生素產(chǎn)量降低。項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制3、根據(jù)菌生長情況菌生長快，維持在較高溫度時(shí)間要短些；菌生長慢，維持較高溫度時(shí)間可長些。

項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制

總的來說，溫度的選擇根據(jù)菌種生長階段及培養(yǎng)條件綜合考慮。要通過反復(fù)實(shí)踐來定出最適溫度。問題在發(fā)酵的整個(gè)周期，是否可以只選擇一個(gè)溫度？項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制

在發(fā)酵的整個(gè)周期內(nèi)僅選一個(gè)溫度不一定好。因?yàn)樽钸m合菌生長的溫度不一定適合產(chǎn)物的合成。例如：

青霉素產(chǎn)生菌的最適生長溫度是30℃，而最適于青霉素合成的溫度是20℃。發(fā)酵過程中，在生長初期抗生素還未開始合成，菌絲還未長濃，這時(shí)的溫度應(yīng)適于微生物的生長；到抗生素分泌期，菌絲已長到一定濃度，積累抗生素是重點(diǎn)考慮，此時(shí)應(yīng)滿足生物合成的最適溫度。項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制利用計(jì)算機(jī)模擬確定最佳發(fā)酵條件，正逐步得到推廣應(yīng)用。●根據(jù)模擬計(jì)算機(jī)對(duì)發(fā)酵溫度最佳點(diǎn)的計(jì)算，得到青霉素發(fā)酵的最適溫度是：起初5h維持在30℃；隨后降到25℃，培養(yǎng)35h；再降到20℃培養(yǎng)85h；最后回升到25℃培養(yǎng)40h放罐?！癫捎眠@種變溫培養(yǎng)，比在25℃恒溫培養(yǎng)青霉素產(chǎn)量提高15%。項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制五、發(fā)酵溫度的控制1、發(fā)酵溫度的測(cè)量

感溫元件裝在金屬套管內(nèi)，插入發(fā)酵液中在線測(cè)量。2、發(fā)酵溫度的控制發(fā)酵罐夾套（10M3以下）盤管（蛇管）（10M3以上）項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制熱電偶導(dǎo)線項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制熱電阻工作原理：電阻線中的金屬絲在不同的溫度有不同的電阻,根據(jù)這條熱電阻線的電阻變化可以求出被測(cè)物體的即時(shí)溫度。常用熱電阻：鉑電阻精度高，性能可靠，但價(jià)格貴銅電阻-50-150℃線性響應(yīng)較好，價(jià)低鉑電阻Pt100項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制銅電阻項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制感溫元件項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制溫度顯示儀表項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制小型罐夾套式換熱裝置項(xiàng)目6發(fā)酵過程控制夾套式換熱裝置應(yīng)用：小型罐、種子罐