最新生化过程参数的检测和控制概要(1)课件ppt.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，

2、是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅生化过程参数的检测和控制概要(1)教学时数：4学时教学目的与要求：了解生化过程参数的分类及生物传感器的种类及特点，能利用生

3、物传感器对生化反应中的直接参数进行检测，并通过参数判断生产过程是否染菌，掌握杂菌染菌的途径及挽救；教学重点：直接参数的检测、生产过程中的染菌及其控制；教学难点：直接参数的检测、生产过程中的染菌及其控制。9/30/20212本章主要内容第一节直接参数的检测与控制第二节生物传感器第三节生产过程中的染菌及其控制9/30/20213用于发酵工业的传感器，除了应满足一般测量仪表的要求外，还应具有几个方面的面的特征：（1）传感器能安装在发酵罐内耐受高压蒸汽（120-135℃,30min以上）灭菌处理；（2）传感器及二次仪表具有长期工作稳定性，在1-2周内其测量误差

4、应小于5%；9/30/20217（3）最好能在使用过程中随时校正；（4）材料不易老化，使用寿命长；（5）传感器的探头安装和使用方便；（6）探头不易被物料粘住、堵塞；（7）价格便宜。9/30/20218第一节直接参数的检测和控制一.温度检测和控制严格保持菌种的生长繁殖和生物合成所需的最适温度，对稳定发酵过程，缩短周期，提高产量，具有重要意义。通常可以采用水银温度计、热电阻监测系统中的温度。普遍使用的热电阻有铂电阻和铜电阻。9/30/20219铂电阻精度高、稳定性好、性能可靠；铜电阻超过100℃时易被氧化。为了使生物反应在适当的温度下进行，必须采取措施——

5、在夹套或蛇管内通入冷却水加以控制。9/30/202110发酵热的测定(1)通过测量一定时间内冷却水的流量和冷却水的进出。Q发酵=GC(T2-T1)/VQ发酵-----------发酵热;C-------冷却水的比热G-----------冷却水的流量;T1T2------进出口冷却水的温度;V----------发酵液的体积9/30/202111(2)通过罐温度的自动控制，先使罐温达到恒定，再关闭自控装置，测量温度随时间上升的速率S。Q发酵=(M1C1+M2C2)S/VM1----------发酵液重量;M2----------发酵罐重量;C1----

6、------发酵液比热;C2----------发酵罐材料比热;S----------温升速率Q发酵---------发酵热9/30/202112(3)根据化合物的燃烧值计算发酵过程中生物热的近似值。根据赫斯定律，热效应决定于系统的初态和终态，而与变化的途径无关。反应的热效应等于产物的生成热总和减去作用物的生成热总和，也可以用燃烧热来计算热效应，特别对于有机化合物，燃烧热可直接测定，所以采用燃烧热来计算更合适。9/30/202113反应热效应等于作用物的燃烧热总和（消耗培养基释放的能）减去生成物的燃烧热总和（产物和菌所具有的能），可用下式计算：9/30

7、/202114(4)测定微生物生长代谢中的耗氧量。--------发酵过程中生成的发酵热数量；---------基质完全氧化需氧量与菌体和产物完全氧化需氧量之差，即微生物在生长和代谢过程中所消耗的氧；9/30/202115---------代表微生物呼吸（供氧）反应的焓变，若以有效电子转移（物质在氧化过程中伴随着能量释放所进行的电子转移）为基准，则：其中为有机化合物氧化时每转移一个有效电子所平均释放出的热量；4为消耗１ｍｏｌＯ２相应的有效电子转移数（当1ｍｏｌ葡萄糖9/30/202116完全氧化时，需要消耗6ｍｏｌ氧气，相应的有效电子转移数为24，释放

8、的能量应为:所以：由此可见，通风（耗氧）发酵过程生成的发酵热数量与过程所消耗的氧是成正比。当测