页数：235页文件大小：1.21 MB来源： 微生物工程工艺原理ppt课件
本课件系统阐述发酵过程的主要控制参数，包括发酵热、温度对发酵的影响与控制，pH值的调节机制，泡沫的形成与消泡方法，补料分批培养的作用与原则，菌体浓度与基质的影响，二氧化碳和呼吸商的监测，以及发酵终点的综合判断。
发酵热：伴随发酵产生的热量。Q发酵= Q生物+ Q搅拌-Q蒸发-Q辐射。生物热与发酵类型有关。
方法：①利用热交换原理；②利用温度变化率S；③热力学方法根据盖斯定律计算。
影响机理：影响酶活性、细胞膜流动性、物质溶解度。微生物分嗜冷、嗜温、嗜热、嗜高温四类。
影响产物生成速度；影响发酵液性质；影响产物种类和特性。最适温度选择依据菌种、生长阶段和培养条件。
最适温度选择：根据菌种、生长阶段、培养条件。实例：林可霉素发酵变温培养，前60h 31℃，后降至30℃。
pH影响酶活性、细胞膜透性、营养物质吸收。不同微生物最适pH不同：细菌6.5-7.5，霉菌4.0-5.8，酵母3.8-6.0。
基质代谢：糖代谢产酸，氮代谢产碱。产物形成：有机酸使pH下降，碱性抗生素使pH上升。菌体自溶pH上升。
方法：调整培养基组分；添加CaCO3；氨水流加；尿素流加；补料调pH；加酸碱。不同阶段采取不同pH值。
泡沫是气溶胶构成的胶体系统。形成条件：气-液两相共存；表面张力大的物质存在。泡沫体系三阶段变化：泡径大小分布、液膜变薄、泡沫破灭。
影响：降低生产能力、引起原料浪费、影响菌的呼吸、引起染菌。控制：调整培养基、机械消泡、化学消泡剂。
机理：降低表面张力、破坏膜弹性、促使液膜排液。选用依据：低表面张力、无毒、不干扰测量、持久消泡。
作用：控制抑制性底物浓度；解除分解代谢物阻遏；使发酵过程最佳化。优点：避免一次投料过多，提高产物产量。
时机：根据菌体生长阶段和残糖量。方式：连续流加、少量多次间歇补入。补糖量：加入与消耗平衡。
菌浓影响产物得率；临界菌体浓度c(X)临。控制：通过补料和调节比生长速率维持最适菌浓。
碳源：迅速利用与缓慢利用。氮源：快速利用与慢速利用。磷酸盐：亚适量控制。营养条件选择：种类、浓度、比例。
CO2：代谢产物，溶解CO2有抑制和刺激作用。呼吸商RQ=CO2释放量/O2消耗量，反映碳能源代谢情况。
原则：高生产率+成本控制。判断指标：产物浓度、过滤速度、氨基氮、菌丝形态、pH等。避免异常情况。
检测目的：了解过程变量、决定移种和放罐时间。参数分类：物理、化学、生物参数。直接、间接、在线、离线参数。
化学物理方法：滴定法、比色法、测压法、旋光法。生物法：管碟法，利用抗生素杀菌能力测定效价。
思考题：1. 根据微生物对温度的依赖可分类成哪几类？2. 发酵热的定义？3. pH对发酵的影响？4. 发酵过程pH控制可以采取哪些措施？等等。
青霉素发酵：前期温度25℃，中期22℃，后期20℃；pH控制在6.5-6.8。通过补糖控制pH和菌体生长。
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