发酵工艺过程控制

《发酵工艺过程控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、发酵工艺过程控制金文祥薛永成1.发酵过程中的代谢变化与控制参数微生物的发酵方式.分批发酵.不料发酵连续发酵2.发酵过程的主要控制参数pH值（酸碱度）；温度（℃）；溶解氧浓度；基质含量；空气流量；压力；搅拌转速；搅拌功率；粘度；浊度；料液流量；产物浓度；氧化还原电位；废气中的氧含量；废气中的CO2含量；菌丝形态；菌体浓度3.温度对发酵的影响及其控制1.影响发酵温度变化的因素产热因素：生物热（Q生物）、搅拌热（Q搅拌）散热因素：蒸发热（Q蒸发）、辐射热（Q辐射）、显热（Q显）发酵热（Q发酵）是发酵温度变化的主要因素。

2、4.温度的控制在生长阶段，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。发酵温度可根据不同菌种、不同产品进行选择。5.pH值对发酵的影响及其控制pH值对发酵的影响1.影响酶的活性，当pH值抑制菌体中某些酶的活性时，会阻碍菌体的新陈代谢；2.影响微生物细胞膜所带电荷的状态，改变细胞膜的通透性，影响微生物对营养物的吸收和代谢产物的排泄；3.影响培养基中某些组分的解离，进而微生物对这些成分的吸收。6.pH值的控制1.首先考虑和试验发酵培养基的基础配方，使它们有个适当的配比，使发酵过程中的pH值变化在合适的范围内。2

3、.在发酵过程中直接补加酸或碱和补料的方式来控制；补充生理酸性物质（如(NH4)2SO4）和生理碱性物质（如NaNO3）来控制。7.溶解氧对发酵的影响及其控制溶解氧对发酵的影响1.培养基的成分和浓度2.菌龄3.发酵条件8.溶解氧浓度的控制1.调节搅拌转速或通气速率来控制供氧；2.控制补料速度来控制基质的浓度，从而达到最适的菌体浓度，保证产物的比生长速率维持在最大值，又不会使需氧大于供氧。3.采用调节温度（降低培养温度可提高溶氧浓度）、液化培养基、中间补水、添加表面活性剂等工艺措施，来改善溶氧水平。9菌体浓度和基质对发酵的

4、影响及其控制碳源、氮源对发酵的影响及控制迅速利用的碳源：葡萄糖、蔗糖迅速利用的氮源：氨基（或铵）态氮的氨基酸（或硫酸铵等）、玉米浆10.CO2和呼吸商CO2浓度的影响因素菌体的呼吸强度发酵液流变学特性通气搅拌程度外界压力大小11.补料的控制补料分批培养（FBC）的优点1。可以解除底物抑制、产物反馈抑制和分解代谢物的阻遏；2.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；3.可用作控制细胞质量的手段，以提高发芽孢子的比例；4.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。

5、12.补料方式及控制1.连续流加、不连续流加、多周期流加2.快速流加、恒速流加、指数速率流加、变速流加3.单组分流加、多组分流加13.泡沫对发酵的影响及其控制泡沫的消除方法1.机械消泡物理消泡方法，利用机械强烈振动或压力变化而使泡沫破裂。优点：节省原料，减少染菌机会。缺点：消泡效果不理想，仅可作为消泡的辅助方法。泡沫对发酵的影响及其控制消泡剂消泡优点：来源方便，成本低。缺点：溶解度小，分散性不怎么好的大分子化合物发酵终点的判断1.经济因素以最低的成本来获得最大生产能力的时间为最适发酵时间。2.产品质量因素3.特殊因素在

6、正常情况下，可根据作业计划，按时放罐；在异常情况下，如染菌、代谢异常（糖耗缓慢等），就应根据不同情况，进行适当处理，以免倒罐。为了能够得到尽量多的产物，应该及时采取措施（如改变温度或补充营养等），并适当提前或拖后放罐时间。发酵过程检测与自控检测方法物理测量物理化学测量化学测量生物学和生物化学测量。