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1、第五章发酵过程的监测与控制,一、物理参数:1、温度2、罐压3、搅拌转速4、搅拌功率5、流量6、黏度,第一节 发酵工艺的参数,二、化学参数:1、pH2、基质浓度3、溶解氧4、氧化还原电位5、排气中的氧浓度6、排气中的二氧化碳浓度7、产物浓度8、离子浓度,三、生物参数1、菌丝形态2、菌体浓度3、关键酶活性4、DNA含量,第二节 环境条件对发酵的影响及控制,一、温度对发酵的影响及其调节控制,外部温度循环提供功能强大的动态温度控制,(一)、温度对发酵的影响 1、温度对微生物细胞生长的影响 最适温度:,2、温度影响发酵液的物理性质,3、温度影响生物合成的方向,(二)、影响发酵温度的因素 发酵热:发酵过程
2、中释放出来的净热量。,(三)、最适温度的选择与控制1、主要应考虑:微生物生长的最适温度产物合成的最适温度2、培养条件.,二、pH 对发酵的影响及控制,(一)、pH对发酵的影响 1、pH影响微生物生长和产物形成几种抗生素发酵的最适pH范围产 品 菌生长最适pH范围 产物形成最适pH范围青霉素 6.57.2 6.26.8 链霉素 6.36.9 6.77.3四环素 6.16.6 5.96.3土霉素 6.06.6 5.86.1红霉素 6.67.0 6.87.3灰黄霉素 6.47.0 6.26.5,2、pH还会影响菌体的形态。3、pH还影响细胞膜的电荷状态。4、pH对某些生物合成途径有显著影响。黑曲霉在pH=23时产生柠檬酸,pH近中性时,积累草酸和葡萄糖酸。,(二)、影响发酵pH的因素1、取决于培养基的成分和微生物的代谢特性。生理碱性物质:被微生物利用后会提高pH的物质。如有机氮源、硝酸盐、有机酸等。,生理酸性物质:被微生物利用后会降低pH的物质,如,糖类、脂肪。2、通气条件的变化,菌体自溶或杂菌污染都可能引起发酵液pH的变化。,生理碱性食物,如苹果、梨、柑桔和蔬菜等。,(三)、最适pH的选择和调节控制合适的pH:1.调节基础培养基的配方2.补料控制,三、氧对发酵的影响,(一)只有充足的氧,微生物才能进行正常的呼吸代谢。(二)、提高通气效率的方法通风和搅拌,