发酵工艺过程控制-PPT.pptxVIP

第七章发酵工艺过程控制;微生物发酵的生产水平不仅取决于生产菌种本身的性能，而且要赋以合适的环境条件才能使它的生产能力充分表达出来；

必须了解有关生产菌种对环境条件的要求，如培养基、培养温度、pH、氧的需求等，并深入了解生产菌在合成产物过程中的代谢调控机制以及可能的代谢途径，为设计合理的生产工艺提供理论基础；

通过各种监测手段如取样测定随时间变化的菌体浓度，糖、氮消耗及产物，以及采用传感器测定发酵罐中的培养温度、pH、溶解氧等参数情况，并予以有效地控制，使生产菌种处于产物合成的优化环境中。;从产物形成来说，代谢变化就是反映发酵中的菌体生长、发酵参数的变化（培养基和培养条件）和产物形成速率这三者之间的关系。;1、分批发酵;在分批培养过程中根据产物生成是否与菌体生长同步的关系，将微生物产物形成动力学分为①生长关联型和②非生长关联型。;2、补料－分批发酵;３、半连续发酵;４、连续发酵;但连续培养也有缺点：

长时间的连续培养难以保证纯种培养，并且菌种发生变异的可能性较大，故在工业规模上很少采用。生产上只有丙酮丁醇厌氧发酵、纸浆液生产饲料酵母、以及活性污泥处理各种废水等才使用连续培养工艺，此方法多数用于实验室以研究微生物的生理特性。;三、发酵过程的主要控制参数;第二节温度对发酵的影响及其控制;二、影响发酵温度变化的因素;三、温度的控制;第三节pH值对发酵的影响及其控制;二、发酵过程pH值的变化;pH值;三、引起发酵液pH值异常波动的因素;四、发酵pH值的确定和控制;2.pH值的控制;第四节溶解氧对发酵的影响及其控制;二、溶解氧浓度的控制;第五节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。;二、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;第六节补料的控制;可以解除底物抑制、产物反馈抑制和分解代谢物的阻遏；

可以避免在分批发酵中因一次投料过多造成细胞大量生长所引起的影响，改善发酵流变学的性质；

可用作控制细胞质量的手段，以提高发芽孢子的比例；

可作为理论研究的手段???为自动控制和最优控制提供实验基础。;编号;第七节泡沫对发酵的影响及其控制;少量泡沫的作用：

一定数量的泡沫是正常现象，可以增加气液接触面积，导致氧传递速率增加；

大量的泡沫引起许多负作用：

发酵罐的装料系数减少、氧传递系统减小；

增加了菌群的非均一性；

造成大量逃液，增加染菌机会；

严重时通气搅拌无法进行，菌体呼吸受到阻碍，导致代谢异常或菌体自溶；

消泡剂的添加将给提取工序带来困难。;二、泡沫的消除;1.机械消泡;大家好;大家好;大家好;2.消泡剂消泡;C.常用的消泡剂有4大类：

天然油脂类

脂肪酸和酯类

聚醚类

硅酮类

以天然油脂类和聚醚类在生物发酵中最为常用。;;第八节发酵终点的判断;;;;;本章要求;ByeBye