发酵过程工艺控制.ppt

第九章 发酵工艺过程控制 四环素发酵中, 30℃,产生金霉素 金色链霉菌 35℃,只产生四环素 生物热----微生物在生长繁殖过程中,本身产生的大量热. 培养基成分越丰富,营养被利用的速度越快. 聚醚类消泡剂品种很多，它们是氧化丙烯或氧化丙烯和环氧乙烷与甘油聚合而成的聚合物。 聚氧丙烯甘油（GP型）——氧化丙烯和甘油聚合；亲水性差，在发泡介质中的溶解度小，所以用于稀薄发酵液中要比用于粘稠发酵液中的效果好；抑泡性能比消泡性能好，适宜用于基础培养基中，以抑制泡沫的产生。 聚氧乙烯氧丙烯甘油（GPE型，泡敌）——氧化丙烯、环氧乙烷与甘油聚合；亲水性好，在发泡介质中易铺展，消泡能力强，作用快，溶解度大，消泡活性维持时间短，用于粘稠发酵液的效果比用于稀薄的好。 一般由二甲基硅油和SiO2按一定比例复合而成。难乳化，表面黏度低，消泡能力强 CO2对菌体生长和产物形成的影响 CO2影响细胞膜的结构，细胞膜的运输效率，细胞生长受抑制，形态发生改变。 CO2浓度的大小受到菌体的呼吸强度、发酵液的流变性、通气搅拌程度、外界压力大小和设备规模等多种因素的影响。 有机硅消泡剂 五、 菌体浓度和基质对发酵的影响及其控制 (一)菌体浓度对发酵的影响及控制 菌体（细胞）浓度（简称菌浓）是指单位体积培养液中菌体的含量。 菌浓的大小，在一定条件下，不仅反映菌体细胞的多少，而且反映菌体细胞生理特性不完全相同的分化阶段。 依靠调节培养基的浓度来控制菌浓 首先确定基础培养基配方中有个适当的配比，避免产生过浓（或过稀）的菌体量。 然后通过中间补料来控制，如当菌体生长缓慢、菌浓太稀时，则可补加一部分磷酸盐，促进生长，提高菌浓；但补加过多，则会使菌体过分生长，超过临界浓度，对产物合成产生抑制作用。 利用菌体代谢产生的CO2量来控制生产过程的补糖量，以控制菌体的生长和浓度。 * * 一、 发酵过程的测量参数 通常把决定发酵过程状态的各种参数或变量分为物理参数、化学参数或生物参数。 ①物理参数： 参数名称 单位 测定方法 意义及主要作用 温度 ℃ 传感器 维持生长、合成 罐压 pa 压力表 维持正压、增加溶氧 空气流量 m3/h 传感器 供氧、排出废气 搅拌转速 r/min 传感器 物料混合 搅拌功率 kw 传感器 反映搅拌情况 粘度 pa.s 粘度 反映菌体生长 密度 g/cm3 传感器 反映发酵液性质 装量 m3,L 传感器 反映发酵液数量 浊度 透光度% 传感器 反映菌体生长情况 泡沫 传感器 反映发酵代谢情况 传质系数 1/h 间接计算或在线检测 反映供氧情况 加糖速度 kg/h 传感器 反映好氧情况 加消泡剂速率 kg/h 传感器 反映泡沫情况 加中间体或前体速率kg/h传感器 反映前体和基质利用情况 加其它基质速率 kg/h 传感器 反映基质利用情况 ②化学参数： 参数名称 单位及测定方法 意义及主要作用 酸碱度 pH 传感器 反映菌的代谢情况 溶氧 ppm 传感器 反映氧的供给和消耗情况