发酵工艺控制发酵的一般流程培养基配制发酵生产下游处理种子扩大培养空气除菌培养基灭菌发酵设备提纲・温度控制・pH值控制・溶氧控制・二氧化碳控制・泡沫的控制Ks•餾騙fr J?vo *£5 4长代 于衰图7-1对产温岌对青證苗生长速率帕影响 (魯彩俞谡兼零• 1的衿I 旷 r/K d7-2 0A 度对•靑舒菌呼吸强麽的影Mf 参号他樂第、1997)嵌O■Z ----------21 V-■\■ \ ' ■J.2 3・J J.43 J 5 6icr* r'x"1温J 度对讨毒菌生产速宰阚曲1M工2、影响发酵温度的因素•发酵热的成分•生物热：微生物生长繁殖过程中的产热•搅拌热：机械搅拌造成的摩擦热•蒸发热：被通气和蒸发水分带走的热量•辐射热：发酵罐罐体向外辐射的热量• Q发酵=Q生物+ Q搅拌.Q蒸发Q显g辐射•显热：空气流动过程夹带着的热量• Q发酵=Q生物+ Q搅拌.Q蒸发Q显g辐射3、发酵热的测定①通过冷却水进出口温度和流量测定:Q发酵虫％(32)"G—冷却水流量；C w—水的比热；v_发酵液体积。
②通过发酵液温度随时间上升的速率测定:Q 发酵=(M〔Ci+ M2C2)-S Mi、s—发酵液质量、比热；M2、C2—发酵罐质量、比热；S—温度上升速率。
最适温度选择与发酵温度控制・温度变化的一般规律与控制的一般原则•接种后发酵温度有下降趋势，此时可适当升高温度，以利于抱子萌发和菌体的生长繁殖；•待发酵液温度开始上升后，应保持在菌体的最适生长温度；•到主发酵旺盛阶段，温度应控制在比最适生长温度低些，即代谢产物合成的最适温度;•到发酵后期，温度下降，此时适当升温可提高产量。
•选择是相对的，要考虑培养基成分、浓度；溶氧（温升氧降）；生长阶段；培养条件等。
4、最适温度选择与发酵温度控制—最适温度选择•最适温度往往不同，各阶段可用不同温度。
如：青霉素分别为：30°C和24.7 °C o•青霉素发酵的温度控制•0-5h： 30°C •6-35h： 25 °C •36-85h： 20 °C •86-125h： 25°C 30253520255125—发酵温度控制・进行温度控制时应考虑的因素•参考其它发酵条件（通气、培养基成分和浓 度、pH 值等），如通气条件差时，则最适 发酵温度比通气良好时低。
发酵工艺的控制发酵过程中，为了能对生产过程进行必要的控制，需要对有关工艺参数进行定期取样测定或进行连续测量。
反映发酵过程变化的参数可以分为两类：一类是可以直接采用特定的传感器检测的参数。
它们包括反映物理环境和化学环境变化的参数，如温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、pH、离子浓度、溶解氧、基质浓度等，称为直接参数。
另一类是至今尚难于用传感器来检测的参数，包括细胞生长速率、产物合成速率和呼吸嫡等。
这些参数需要根据一些直接检测出来的参数，借助于电脑计算和特定的数学模型才能得到。
因此这类参数被称为间接参数。
上述参数中，对发酵过程影响较大的有温度、pH、溶解氧浓度等。
1、温度温度对发酵过程的影响是多方面的，它会影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制。
除这些直接影响外，温度还对发酵液的理化性质产生影响，如发酵液的粘度、基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率、某些基质的分解和吸收速率等，进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。
最适发酵温度是既适合菌体的生长，又适合代谢产物合成的温度，它随菌种、培养基成分、培养条件和菌体生长阶段不同而改变。
理论上，整个发酵过程中不应只选一个培养温度，而应根据发酵的不同阶段，选择不同的培养温度。
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。
但实际生产中，由于发酵液的体积很大，升降温度都比较困难，所以在整个发酵过程中，往往采用一个比较适合的培养温度，使得到的产物产量最高，或者在可能的条件下进行适当的调整。
发酵温度可通过温度计或自动记录仪表进行检测，通过向发酵罐的夹套或蛇形管中通人冷水、热水或蒸汽进行调节。
工业生产上，所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热，因发酵中释放了大量的发酵热，在这种情况下通常还需要加以冷却，利用自动控制或手动调整的阀门，将冷却水通人夹套或蛇形管中，通过热交换来降温，保持恒温发酵。
2、pH值pＨ值对微生物的生长繁殖和产物合成的影响有以下几个方面：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质的吸收及代谢产物的排泄；③影响培养基中某些组分和中间代谢产物的离解，从而影响微生物对这些物质的利用；④PＨ值不同，往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。
发酵工艺过程控制发酵工艺过程控制是指在发酵过程中，通过合理控制发酵的条件和参数，使发酵过程达到预期的目标，达到最佳的产品质量和产量。
发酵工艺过程控制包括发酵条件的选择、发酵参数的控制和数据采集、分析等内容。
下面将详细介绍发酵工艺过程控制的一些关键点。
首先，在发酵工艺过程控制中，发酵条件的选择非常重要。
发酵条件包括温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等。
不同的微生物和发酵产物有其适宜的发酵条件。
一般来说，温度是一个非常关键的参数。
适宜的温度可以提高微生物的生长速率和代谢活性，从而提高产物的产量和质量。
同时，pH值也会影响微生物的生长和代谢。
合适的pH值可以提供一个适宜的酶活性和物质转运环境。
氧气供应和搅拌速度对于需要氧气的微生物来说非常重要。
合适的氧气供应和搅拌速度可以提高微生物的通气效果和溶氧量，从而提高产量和代谢产物的选择性。
其次，在发酵工艺过程控制中，对发酵参数的控制和数据采集、分析也是至关重要的。
发酵参数包括微生物的接种量、培养基成分比例、培养基的初始pH值等。
合理的微生物接种量和培养基成分比例可以提高产物的产量和质量。
同时，初始pH值的控制可以提供一个合适的环境供微生物生长和代谢。
在发酵过程中，需要对各个参数进行实时的数据采集和分析，以便及时调整和优化发酵条件。
通过数据采集和分析，可以有效地监测发酵过程的进展，及时发现并解决问题，从而提高发酵工艺的稳定性和可控性。
另外，在发酵工艺过程控制中，发酵的时间也是需要考虑的一个因素。
发酵的时间过短可能导致微生物的生长和代谢不完全，从而影响产物的产量和质量；发酵的时间过长则可能导致微生物的过度生长和细胞死亡，影响发酵过程的稳定性和可控性。
因此，需要通过实验和经验来确定合适的发酵时间，以达到最佳的产物质量和产量。
综上所述，发酵工艺过程控制是一个非常重要的领域。
通过合理选择发酵条件和控制发酵参数，以及进行数据采集和分析，可以实现对发酵过程的有效控制，提高产品的产量和质量。
