7二氧化碳对发酵的影响及其控制.pptVIP

补料应注意的问题 必须选择恰当的反馈控制参数，以及了解这些参数对微生物代谢、菌体生长、基质利用以及产物形成之间的关系。 　　采用最优的补料程序也是依赖于比生长曲线、形态、产物形成速率及发酵的初始条件等情况。　 优化补料速度也是补料控制的一个重要环节。因为养分和前体需要维持适当的浓度，而它们则以不同速被消耗，所以，补料速度要根据微生物对营养等的消耗速度及所设定的培养液中最低维持浓度而定。 补料的原则：就在于控制微生物的中间代谢，使之向着有利于产物积累的方向发展。 　　补料的内容和补料时机，都是根据菌的生长代谢、生物合成规律进行调节控制，但大多数都根据经验进行。 　　经验表明，在最适补料条件下，能正确控制菌体量的增加和糖的消耗，获得较好的效果。 通过喷头将含气泡的培养液喷向转向板，使其破裂，然后再流回发酵罐。 6.4.4 噬菌体污染及其防治 利用细菌或放线菌进行的发酵容易受噬菌体的污染，由于噬菌体的感染力非常强，传播蔓延迅速，且较难防治，对发酵生产有很大的威胁。噬菌体是一种感染细菌或放线菌的病毒。 噬菌体的污染途径: 可以通过环境污染、设备的渗漏或”死角” 、空气系统、培养基灭菌不彻底、补料过程及操作失误、菌种带进噬菌体或本身是病原性菌株等途径使发酵染菌。 发酵前期污染噬菌体后的异常现象： （1）光密度开始上升后下降、不升或回降，甚至下降到零小时以下。 （2）pH值逐渐上升，升到8.0以上，不再下降，排气C02一反常态，CO2迅速下降，相继出现OD值下跌，PH上升、耗糖慢等异常现象。 （3）耗糖缓慢或停止，发酵缓慢，周期长，提取困难。 （4）产生大量泡沫；发酵液粘度大，甚至呈现粘胶状，可拔丝，发酵液发红、发灰；有刺激气味。 （5）谷氨酸产量甚少，或增长极为缓慢，或不产酸；也会出现产酸反而偏高或一段时间内忽好忽坏。 （6）镜检时可发现菌体数量显著减少，菌体不规则，缺乏八字排列，发圆；细胞核染色，部分细胞核消失；革兰氏染色后，呈现红色碎片，完整菌体很少。 （7）平板检查有噬菌斑，摇瓶检查发酵液清稀。 噬菌体的防治： 1）严格控制活菌体排放，切断噬菌体的“粮源”。 2）注意环境卫生，消灭噬菌体与杂菌。 3）选育抗性生产菌株。 4）生产中轮换使用菌种。 5）药物防治例如用金霉素、四环素等。 产率、得率、发酵系数、高的产物浓度 ◆ 如要提高总产率，则必须缩短发酵周期。即在产率降低时放罐。 ◆ 放罐时间对下游工序有很大的影响。放罐过早，会残留过多养分，增加提取工段的负担；如放罐过晚，菌丝自溶，不仅会延长过滤时间，还可能使一些不稳定的产物浓度下跌，扰乱提取工段。 ◆ 临近放罐时加糖、补料或消沫剂要慎重。 6.4.2 染菌的判断和防治 ◆ 镜检 ◆ 无菌试验 ◆ 一些状态参数，如溶氧变化、排气中的CO2含量等 ◆ 异常现象，如菌体生长不良、耗糖慢、pH值异常变化、发酵过程中泡沫的异常增多、发酵液的颜色异常变化、代谢产物含量的异常下跌、发酵周期的异常延长、发酵液的粘度异常增加等 ▲造成发酵染菌的原因有很多，且常因工厂不同而有所不同，但设备渗漏、空气中有杂菌、种子带菌、灭菌不彻底和技术管理不善等是造成各厂污染杂菌的普遍原因。 ▲一般，从染菌的种类可大致判断其来源P208 从发酵染菌的规模分析 不同染菌时间分析 ▲对抗生素发酵染菌： 前期——原则上可适当改变生长参数，使有利于生产菌而不利于杂菌的生长，或加入某些抑制杂菌的化合物。 中后期——除非是噬菌体通常后果不会那么严重。 6.4.3 染菌的挽救或处理 （1）种子培养期染菌的处理 种子受到杂菌污染后，应经灭菌后弃之，并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。同时采用备用种子。 （2）发酵前期染菌的处理 如培养基中的碳、氮源含量还比较高时，终止发酵，将培养基重新进行灭菌处理后再用；否则，补充新鲜培养基，再进行灭菌处理。 也可采取降温培养、调节pH值、调整补料量、补加培养基等措施。 （3）发酵中、后期染菌的处理 加入适当的杀菌剂或抗生素，以抑制杂菌的生长，也可采取降低培养温度、降低通风量、停止搅拌、少量补糖等其他措施。 若产物含量已达一定值，也可放罐。 废液应加热灭菌后才能排放。 （4）染菌后对设备的处理 彻底清洗发酵罐，并加热灭菌后才能使用。 也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12h以上等方法进行处理。 6