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發(fā)酵設(shè)備在發(fā)酵過程中需要注意的菌體濃度與機(jī)制發(fā)酵

發(fā)布時(shí)間：2018-4-24 9:10:59    瀏覽次數(shù)：    來源:www.taogetaojie.com
摘要：    發(fā)酵設(shè)備在我們現(xiàn)代社會(huì)中的運(yùn)用可以說是比比皆是，那么今天我們就帶大家主要了解一下發(fā)酵設(shè)備在發(fā)酵過程中需要注意的菌體濃度與機(jī)制發(fā)酵的問題。     一、

    發(fā)酵設(shè)備在我們現(xiàn)代社會(huì)中的運(yùn)用可以說是比比皆是，那么今天我們就帶大家主要了解一下發(fā)酵設(shè)備在發(fā)酵過程中需要注意的菌體濃度與機(jī)制發(fā)酵的問題。
    一、基質(zhì)對(duì)發(fā)酵影響及其控制   

    ⒈碳源對(duì)發(fā)酵的影響及其控制   
    按菌體利用快慢而言，分為迅速利用的碳源和緩慢利用的碳源。前者(如葡萄糖)能較迅速地參與代謝、合成菌體和產(chǎn)生能量，并產(chǎn)生分解代謝產(chǎn)物，因此有利于菌體生長(zhǎng)，但有的分解代謝產(chǎn)物對(duì)產(chǎn)物的合成可能產(chǎn)生阻遏作用；后者(如乳糖)為菌體緩慢利用，有利于延長(zhǎng)代謝產(chǎn)物的合成，特別有利于延長(zhǎng)抗生素的生產(chǎn)期，也為許多微生物藥物的發(fā)酵所采用。  
菌體濃度與基質(zhì)發(fā)酵影響   
    ⒉氮源對(duì)發(fā)酵的影響及其控制   
    氮源有無機(jī)氮源和有機(jī)氮源兩類，發(fā)酵培養(yǎng)基一般是選用含有快速利用和慢速利用的混合氮源，如氨基酸發(fā)酵用銨鹽(硫酸銨或醋酸銨)和麩皮水解液、玉米漿。   
    ⑴補(bǔ)加有機(jī)氮源  
    根據(jù)產(chǎn)生菌的代謝情況，可在發(fā)酵過程中添加某些具有調(diào)節(jié)生長(zhǎng)代謝作用的有機(jī)氮源，如酵母粉、玉米漿、尿素等  
    ⑵補(bǔ)加無機(jī)氮源  
    補(bǔ)加氨水或硫酸銨是工業(yè)上的常用方法。氨水既可作為無機(jī)氮源，又可調(diào)節(jié)pH值。在抗生素發(fā)酵工業(yè)中，通氨是提高發(fā)酵產(chǎn)量的有效措施。當(dāng)pH值偏高而又需補(bǔ)氮時(shí)，就可補(bǔ)加生理酸性物質(zhì)的硫酸銨，以達(dá)到提高氮含量和調(diào)節(jié)pH值的雙重目的   
   ⒊磷酸鹽對(duì)發(fā)酵的影響及其控制   
    磷是微生物菌體生長(zhǎng)繁殖所必需的成分，也是合成代謝產(chǎn)物所必需的，磷酸鹽濃度的控制，對(duì)于初級(jí)代謝來說，要求不如次級(jí)代謝那么嚴(yán)格。對(duì)抗生素發(fā)酵來說，常常是采用生長(zhǎng)亞適量(對(duì)菌體生長(zhǎng)不是適合但又不影響生長(zhǎng)的量)的磷酸鹽濃度。其適濃度取決于菌種特性、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)基組成和來源等因素。

發(fā)酵設(shè)備


  
    二、菌體濃度對(duì)發(fā)酵的影響及控制   
    P=QPmc(X)   
    式中 P--發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)率(產(chǎn)物大生成速率或生產(chǎn)率)，g／(L·h)； 
    QPm--產(chǎn)物大比生成速率，h-1； 
    c(X)--菌體濃度，g／L。   
    按照Monod方程式來看，生長(zhǎng)速率取決于基質(zhì)的濃度，當(dāng)基質(zhì)濃度c(S)>10Ks時(shí)，比生長(zhǎng)速率就接近。對(duì)抗生素這類次級(jí)代謝產(chǎn)物來說，控制菌體的比生長(zhǎng)速率μ比μ臨略高一點(diǎn)的水平，達(dá)到適菌濃[即c(X)臨]，菌體的生產(chǎn)率高。在微生物發(fā)酵的研究和控制中，營(yíng)養(yǎng)條件(含溶氧)的控制至關(guān)重要。  
    為了獲得高的生產(chǎn)率，需要采用攝氧速率OUR與傳氧速率OTR相平衡時(shí)的菌體濃度，也就是傳氧速率隨菌濃變化的曲線和攝氧速率隨菌濃變化的曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的菌體濃度。


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