《微生物发酵技术》——项目六 发酵过程的控制.pptx

《微生物发酵技术》——项目六 发酵过程的控制.pptx

  1. 1、本文档共51页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

发酵技术项目六发酵过程的控制

第一节:温度对发酵的影响及控制(一)温度对发酵的影响(二)影响发酵温度的因素(三)最适温度的选择

(一)温度对发酵的影响温度对微生物细胞生长的影响在一定范围内微生物的生长速率会随温度升高而增加;超过最适温度后,随温度升高,酶失活的速度也越快,生长速率下降,菌体衰老提前,发酵周期缩短,这对发酵生产极为不利。

(一)温度对发酵的影响温度对产物合成的影响抗生素发酵产物形成速率对温度反应最为敏感,过高或过低的温度都会使其生产速率下降,影响最终产量。温度还会影响生物合成的方向。金色链霉菌产生金霉素产生四环素<30℃>35℃

(一)温度对发酵的影响温度对基质的影响氧的溶解度基质的传质速率菌对养分的分解和吸收速率等温度还通过改变发酵液的物理性质如:间接影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。例如,温度会影响基质和氧在发酵液中的溶解和传递速率以及菌对某些基质的分解吸收速度等。

(二)影响发酵温度的因素发酵热伴随发酵的进行而产生的热量叫发酵热;发酵热的产生引起发酵液温度变化。Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q显-Q辐射产热散热净热量堆积温度上升相反,产热散热,温度下降。

(二)影响发酵温度的因素1.生物热Q生物在发酵过程中,菌体不断利用培养基中的营养物质,将其分解氧化而产生的能量,其中一部分用于合成高能化合物(如ATP)提供细胞合成和代谢产物合成需要的能量,其余一部分以热的形式散发出来,这散发出来的热就叫生物热。生物热的大小是随菌种和培养基成分不同而变化,具有阶段性。

(二)影响发酵温度的因素2.搅拌热Q搅拌机械搅拌通气发酵罐中,由于机械搅拌带动发酵液作机械运动,造成液体之间,液体与搅拌器等设备之间的摩擦,产生可观的热量。搅拌热与搅拌轴功率有关,可用下式计算:Q搅拌=(P/V)3600P/V为通气条件下单位体积发酵液所消耗的功率

(二)影响发酵温度的因素3.蒸发热Q蒸发01通入发酵罐的空气,其温度和湿度随季节及控制条件不同而有所变化。空气进入发酵罐与发酵液广泛接触后,排出引起水分蒸发所需的热能,即为蒸发热。02水的蒸发以及排气因温度差异夹带着部分显热(Q显)一起散失到外界。

(二)影响发酵温度的因素4.辐射热Q辐射由于罐外壁和大气间的温度差异而使发酵液中的部分热能通过罐体向大气辐射的热量,即为辐射热。辐射热的大小取决于罐内温度的差值,差值愈大,散热愈多。由于Q生物、Q蒸发和Q显,特别是Q生物在发酵过程中是随时间变化的,因此发酵热在整个发酵过程中也随时间变化。为了使发酵能在一定温度下进行,必须采取措施加以控制,如在夹套或蛇管内通入冷水等。

(三)最适温度的选择根据菌种及生长阶段选择发酵温度可根据不同菌种、不同产品进行控制。微生物种类不同,所具有的酶系及其性质不同,所以要根据菌种特性选择温度范围。另外在生长阶段,应选择最适生长温度;在产物分泌阶段,应选择最适生产温度。

(三)最适温度的选择根据发酵条件选择例如,供氧条件差的情况下最适的发酵温度可能比在正常良好的供氧条件下低一些。这是由于在较低的温度下氧溶解度相应大一些,菌的生长速率相应小一些,从而弥补了因供氧不足而造成的代谢异常。

(三)最适温度的选择根据培养基的成分和浓度选择使用稀薄或较易利用的培养基时提高发酵温度则养分往往过早耗竭,导致菌丝过早自溶,产量降低。例如,提高红霉素发酵温度在玉米浆培养基中的效果就不如在黄豆饼粉培养基的好,因提高温度有利于黄豆饼粉的同化。

第二节:pH对发酵的影响及控制(一)pH对发酵的影响(二)发酵过程pH变化规律(三)发酵过程pH的调控策略

(一)pH对发酵的影响不同类型微生物——生长耐受的pH范围不同细菌:霉菌和酵母菌:放线菌:中性或偏碱性偏酸性偏碱性pH6.3~7.5pH3~6pH7~8

(一)pH对发酵的影响pH影响胞内酶活性01pH影响细胞膜的通透性02pH影响微生物的细胞结构03pH影响微生物对物质的吸收和利用04

(一)pH对发酵的影响pH影响微生物产物合成改变产物合成途径酶的性质改变代谢方向黑曲霉发酵:pH2-3,产生柠檬酸。产物合成的最适pH和微生物生长的最适pH不一定相同。pH-7.0,产生草酸。丙酮丁醇菌:生长最适pH2.5~7.0产物合成最适pH4.3~5.3

(二)发酵过程pH变化规律1.在菌体生长阶段pH值有上升或下降的趋势。如利福霉素B发酵起始pH为中性,但生长初期由于菌体产生的蛋白酶水解培养基中的蛋白胨而生成NH4+,使pH上升至碱性。接着,随着菌体对NH4+利用量的增多以及葡萄糖利用过程中产生的有机酸积累使pH下降到酸性范围,此时有利于菌的生长。

(二)发酵过程pH变化规律2.在生产阶段pH趋于稳定,维持在最适产物合成的范围。

(二)发酵过程pH变化规律

您可能关注的文档

文档评论(0)

青柠职教 + 关注
实名认证
服务提供商

从业10年,专注职业教育专业建设,实训室建设等。

1亿VIP精品文档

相关文档