食品加工技术课件-发酵工艺控制.pptVIP

根据经验，以最高产量的罐批的加糖率为指标，并依据 菌体浓度、一定时间内的糖比消耗速率和残糖等加以修正。 例： 青霉素发酵开始补糖在残糖降至1.5%, pH开始回升时补糖。补糖量以最高罐批经验量为参考。 每小时 前期0—40h 中期40—90h 后期90以后 加糖量 0.08%-0.15% 0.15% - 0.18% 0.15% -0.18% 补糖量的控制：经验法： 补糖量的控制：动力学方法 依据μ、 qP 、 qC等动力学参数 之间的关系，计算加糖量 以次级代谢产物为例： μ、 qP 、 qC之间的关系： X μ qp qC S 控制原则： 以维持临界生长限制基质浓度、临界菌体浓度和临界比生长速率为指标的基质流加速率与消耗速率的平衡。 具体方法： 1、求X0 测定 X OTR OUR X XC OUR OTR X0 2、求μ、 qp 在发酵过程中，测定每小时菌体干重X和产物P 计算每小时μ、qp μ=△X/ △t X qp =△P/ △t X 3、确定适宜的μ—μ0 qP μ μC 确定μ0等于或稍大于μC 可使qP达到qPmax 4、确定适宜的qC qC0 =m+ μ0/Yxs + qPmax/Yps 5、根据物料平衡计算加糖速率 每小时加糖量= qC0 X0 v – 发酵液的残糖量 补料液的含糖量 qC =m+ μ/Yxs + qP/Yps 补糖的控制 把计算的加糖量，输入计算机，由计算机控制加料装置精确控制加入的糖量。 二、氮源的影响和控制一）氮源的种类影响 种类：氨水、铵盐和玉米浆 优点： 易被菌体利用，明显促进菌体生长 缺点： 对于有些品种高浓度的铵离子抑制产物合成 迅速利用的氮源 缓慢利用的氮源 种类：黄豆饼粉、花生饼粉、和棉子饼粉 优点： 利用缓慢，有利于延长次级代谢产物的分泌期。 防止早衰。 缺点：溶解度低，发酵液粘度大。 发酵工业中常采用含迅速利用的氮源和缓慢利用的氮源的混合氮源。 迅速利用的氮源促进菌体生长繁殖，缓慢利用的碳源，满足产物合成，可延长合成期，延缓自溶期。 二）氮源种类的控制 三）氮源浓度的影响控制 补氮的依据：残氮量、pH值、菌体量 氮源浓度对菌体生长和产物合成的量与方向都有影响。 氮源浓度的控制： 控制基础培养基中的配比。 通过补加氮源。 补氮量的控制： 经验法： 依据使pH升高0.1而通入氨水的量来计算。 依据残氮量和工艺控制残氮量来计算。 例： 土霉素发酵50m3发酵罐使pH升高0.1通氨量为10升。使氨基氮上升0.004%-0.005%。 动力学方法； 通过qN、μ、 qP ，计算每小时的补氮量。 磷酸盐能明显促进产生菌的生长。 （0.32-300mM） 对于次级代谢产物，高浓度的磷酸盐能抑制产物合成。 （10mM以下） 三、磷酸盐的影响和控制一）磷酸盐源的影响 二）磷酸盐浓度的控制 一般在基础培养基中采用适宜浓度。 对于初级代谢产物，磷酸盐浓度采用足量。 对于次级代谢产物，磷酸盐浓度采用生长亚适量。 一般磷酸盐采用单消，防止发生沉淀反应使溶磷量达不到最适量。 要控制有机氮源中的磷含量，以防溶磷量超过最适量。 当菌体生长缓慢时，可适当补加适量的磷，促进菌体生长。 一、泡沫对发酵的影响 泡沫的持久存在影响着微生物对氧的吸收，妨碍二氧化碳的排除，因而破坏其生理代谢的正常进行，不利于发酵； 使发酵液的装料系数减少。由于泡沫大量生成，致使培养液的容量一般只能等于种子罐容量的一半左右，大大影响了设备的利用率。 大量的泡沫易造成逃液。增加污染杂菌的机会。造成巨大损失。 第五节 泡沫的影响及其控制 二、泡沫的控制方法 减少培养基中易起泡的成分 减少培养基中粘度大的成分 适当减少通气量及搅拌转速 采用机械消泡（罐内装置和罐外装置） 采用削沫剂消泡 工业上常用的消泡剂 天然油脂类 玉米油、豆油、棉籽油、鱼油等 高碳醇类 十八醇、乙二醇聚合物 聚醚类 聚氧丙烯甘油、聚氧乙烯丙烯甘油 硅酮类 聚二甲基硅氧烷 泡沫的检测和控制 最简单的检测是定时在发酵罐视孔上观察泡沫产生情况，发现泡沫持续上升时，开启消泡剂贮罐的阀门，流加少量消泡剂，使泡沫消失即可。 也可在罐内顶部装液位仪与控制仪表连结，用以控制消泡贮率阀门的开启。当泡沫上升接触探头顶端时产生的信号，通过控制装置，指令打开泵开关或阀门，自动加入消泡剂，泡沫消失，信号也随之消失，阀门关闭。 消泡剂使用的注意事项： 不能用量过大 细密地扩散到泡沫效果好 加入土温-80具有增效作用 多种消泡剂并用 溶氧(DO)是需氧微生物生长所必需。在发酵过程中有多方面的