有机酸工艺学-溶解氧对发酵的影响及其控制.pptx

三、溶解氧对发酵的影响及其控制;2、溶解氧浓度的控制;柠檬酸发酵通风控制;四、菌体浓度和基质对发酵的影响及其控制;依靠调节培养基的浓度来控制菌浓。;2、基质对发酵的影响及控制;（2）.氮源对发酵的影响及控制;（3）.磷酸盐对发酵的影响及控制;柠檬酸发酵终点控制：;1.发酵温度为36±1℃。

2．pH5.0，

3．溶氧控制通风搅拌

通风量0.08-0.15m3/m3min。50M3罐搅拌器3挡，转速90-100r/min

4.发酵终点控制

残糖降至2g/L以下,每两小时产酸不增加。

;第四节柠檬酸提取工艺

;发酵液;1、柠檬酸提取工艺;目的;;改善发酵液过滤特性的物理化学方法：

调酸（等电点）、热处理、电解质处理、添加凝聚剂、添加表面活性物质、添加反应剂、冷冻-解冻及添加助滤剂等。;1.降低液体粘度

2.调整pH

3.凝聚与絮凝;凝聚——指在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电位下降，而使胶体体系不稳定的现象；

絮凝——指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒形成较大絮凝团的过程。;阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力的次序为：;采用絮凝法可形成粗大的絮凝体，使发酵液较易分离。

絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物，其相对分子质量可高达数万至一千万以上，长链状结构，其链节上含有许多活性官能团，包括带电荷的阴离子（如---COOH）或阳离子（如---NH2）基团以及不带电荷的非离子型基团。

它们通过静电引力、范德华引力或氢键的作用，强烈地吸附在胶粒的表面。

当一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶粒表面上，产生桥架联结时，就形成了较大的絮团，这就是絮凝作用。;1）有机高分子聚合物，如聚丙烯酰胺类衍生物、聚苯乙烯类衍生物；

2）无机高分子聚合物，如聚合铝盐、聚合铁盐等；

3）天然有机高分子絮凝剂，如聚糖类胶粘物、海藻酸钠、明胶、骨胶、壳多糖、脱乙酰壳多糖等。;聚丙烯酰胺类絮凝剂的优点;对于带负电荷的菌体或蛋白质来说，采用阳离子型高分子絮凝剂同时具有降低胶粒双电层电位和产生吸附桥架的双重机理；

对于非离子型和阴离子型高分子絮凝剂，要采用凝聚和絮凝双重机理才能提???过滤效果，这种包括凝聚和絮凝机理的过程，称为混凝。;4.加入助滤剂

5.加入反应剂;发酵液中的杂质;（一）、高价无机离子的去除方法;（二）杂蛋白的去除方法;在酸性溶液中，蛋白质与一些阴离子，如三氯乙酸盐、水杨酸盐、钨酸盐、苦味酸盐、鞣酸盐、过氯酸盐等形成沉淀；

在碱性溶液中，蛋白质与一些阳离子，如Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+和Pb2+等形成沉淀。;2.变性法;加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。

在四环素类抗生素中，采用黄血盐和硫酸锌的协同作用生成亚铁氰化锌钾的胶状沉淀来吸附蛋白质；

在枯草杆菌发酵液中，加入氯化钙和磷酸氢二钠，两者生成庞大的凝胶，把蛋白质、菌体及其他不溶性粒子吸附并包裹在其中除去。;4、柠檬酸发酵醪的予处理

(1)发酵醪的组分:柠檬酸80-150g/L，草酸2-3g/L，葡萄糖酸2-3g/L其它杂酸3-4g/L，纤维及菌体22-40g/L，残总糖15-25g/L，蛋白质3-5g/L。

(2)发酵液予处理的方法及原理：将新鲜成熟发酵醪升温至75-90℃，时间宜短不宜长，其原理是：

1）及时热处理可杀死柠檬酸生产菌和杂菌终止发酵，防止柠檬酸被代谢分解；

2）使蛋白质变性而絮凝，破坏了胶体，降低了料液粘度，利于过滤；;(3)予处理的技术要点：

1）加热温度不宜过高，加热时间不宜过长，会使菌体破裂而自溶，释放出蛋白质，反而使料液粘度增加，颜色变褐，不利于净化。

2）不宜过长时间直接蒸汽加热，会增加料液稀释度，有损于收率，最好采用热交换器的间歇加热。

;;5、发酵醪过滤

;（2）过滤原理：

原理是利用一种很多毛细孔的过滤介质，以过滤介质两侧的压力差为推动力，使柠檬酸发酵醪的液体通过小孔，而得到澄清的滤液，而菌体、纤维等残渣悬浮物被截留而积累在介质表面而形成滤饼。

滤液要通过介质，要克服介质对流体流加的阻力，其阻力为介质和滤饼产生的阻力之和，而起主要作用的则是滤饼的厚度和特性，

厚度随过滤时间的进行而增加。

特性又取决于滤饼的可压缩性和不可压缩性。

;;（3）过滤操作技术要点：

1）滤饼的厚度达到一定程度时，才变成真正的过滤介质，

在开始过滤时，流速不宜过大，否则细小颗粒宜穿过介质空隙而未被截留，

只有当介质表面积有滤饼时，滤液才变清；若形成不了滤介质层，则会出现浑浊滤液。

2）由于草酸钙溶解度（0.0006g/100g水）低于硫酸钙（0.2036g/100g水）的原理，在一次滤液中加硫酸钙，使其生成草酸钙，在复滤时一并除去。;（4）过滤液质量主要参数：;6、中和沉淀;（1