第六章 发酵条件及工艺控制
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发酵条件及过程控制资料发酵是一种利用微生物代谢产生的酶来生产有机物的过程。
在发酵过程中,控制发酵条件和过程非常重要,这将直接影响到发酵产物的质量和产量。
以下是有关发酵条件及过程控制的资料。
一、发酵条件控制1.温度控制:不同的微生物对温度的需求有所不同,一般来说,适宜的温度可以提高发酵效率和发酵产物的质量。
常见的发酵温度范围为25-40摄氏度,需要根据具体的微生物进行调整。
2.pH值控制:微生物对pH值有不同的要求,有些微生物喜酸性环境,而有些则喜碱性环境。
根据不同的微生物和发酵产物的要求,调整发酵液的pH值,以保持适宜的生长和代谢环境。
3.氧气供应控制:有些微生物需要氧气来进行代谢活动,而有些则是厌氧微生物。
因此,在发酵过程中,需要根据微生物的特性来确定适宜的氧气供应方式,如空气曝气或搅拌曝气。
4.发酵液中的营养成分控制:发酵过程中,微生物需要适当的营养物质来进行生长和繁殖。
这些营养物质包括碳源、氮源、矿物盐等。
通过合理地调配和控制发酵液中的营养成分,可以提高微生物的生长速率和代谢效率。
二、发酵过程控制1.发酵菌种的筛选和培养:选择适合的发酵微生物菌种是保证发酵过程成功的关键。
有些菌种具有良好的发酵能力和产物选择性,而有些菌种则具有高生长速率和较高的产物产量。
通过对不同微生物菌种的筛选和培养,可以为发酵过程提供优质的起始菌群。
2.发酵容器和设备的选择:发酵容器的选择直接关系到发酵过程的高效性和安全性。
常见的发酵容器包括发酵罐、发酵塔、摇瓶等。
根据微生物的特性和发酵产物的需求,选择合适的发酵容器和设备,以提供良好的发酵环境和条件。
3.发酵条件的监测和控制:发酵过程中,需要对相关的物理化学参数进行监测和控制,以保持适宜的发酵条件。
常见的监测参数包括温度、pH 值、溶氧量、溶液浓度等。
通过合理地监测和控制这些参数,可以及时发现发酵过程中的异常情况,并及时采取措施进行调整和修正。
4.发酵产物的提取和纯化:发酵结束后,需要对发酵液中的产物进行提取和纯化。
第六章发酵条件及过程控制发酵是一个非常复杂的生物化学变化过程。
受很多环境条件的影响,除了培养基等化学因素影响外,还要受pH、温度、氧气、泡沫及杂菌(及噬菌体)污染等物理和生物因素的影响,而这些因素的影响往往是相互联系,相互影响,同时也是动态的。
人们就是通过观察和控制这些工艺条件,从而控制和完成发酵过程。
第一节发酵过程中PH的变化与控制第二节发酵过程中温度的影响与控制第三节发酵过程中溶解氧的影响与控制第四节发酵过程中泡沫的形成与控制第五节发酵过程中中间补料第一节发酵过程中PH的变化与控制不同种类的微生物对pH的要求是不同的。
不同的发酵阶段往往最适的pH也不同。
在不同的pH 培养基中,其代谢产物往往也不完全相同,在生产中通过调节pH值范围,也可以达到抑制杂菌的生长。
pH值在发酵过程中是一个很敏感的因素,因此,要严格控制和调节。
一、pH对发酵过程的影响pH对发酵过程的影响主要表现在下面几个方面:1、pH值影响酶的活性2、pH值影响微生物细胞膜可带电荷的状况3、pH值影响培养基中某些营养物质的分解或微生物中间产物的解离,从而影响微生物对这些物质的利用4、pH值可以改变培养基的氧化还原条件二、影响pH变化的因素1、菌种的特性2、培养基的配比3、发酵条件三、关于发酵过程中pH的调节在实际生产中,调节和控制发酵液pH值的方法应根据具体情况加以选择。
常用的方法:1、调节培养基的原始pH值;2、在发酵过程中加入弱酸或弱碱进行pH值的调节,从而合理地控制发酵条件;3、通过补料进行调节;4、通过加入碳酸钙进行调节(仅在用生理酸性铉盐做氮源时,现在用的不多。
);5、通过流加氨水方法调节(既调节pH又提供氮源。
通常采用自动控制连续流加);6、通过流加尿素调节pH值(有规律性可控制)。
味精厂普遍采用。
第二节发酵过程中温度的影响与控制温度是影响微生物生长和代谢活动的重要因素,严格保持菌种的生长繁殖和生物合成所需要的最适温度,对稳定发酵过程,缩短发酵周期,提高产量,有着重要的意义。