文档介绍：第七章发酵过程的控制
主要的控制参数
1、pH值(酸碱度)
2、温度
3、溶解氧浓度
4、基质含量
5、空气流量
6、压力
7、搅拌转速
8、搅拌功率
9、黏度
10、浊度
11、料液流量
12、产物的浓度
13、氧化还原电位
14、废气中的氧含量
15、废气中的CO 2含量
16、菌丝形态
17、菌体浓度
第一节温度控制
一、发酵热
伴随发酵的进行而产生的热量叫发酵热
1、生物热
微生物在生长繁殖过程中,本身产生的热
2、搅拌热
Q搅拌=P × 3061(kJ/h)
3、蒸发热
Q蒸发=qm(H出-H进), qm :空气流量;I:气体热焓;
4、辐射热
Q发酵= Q生物+ Q搅拌- Q蒸发- Q辐射
二、发酵热的测量及计算
发酵热的测定可采用以下几种方法:
①利用热交换原理,测量一定时间内冷却水的流量和冷却水进出口温度,根据
Q发酵= qvC(t2 – t1)/V;
qv为冷却水体积流量,L/h;C为水的比热容,kJ/kg ℃;V为发酵液体积,m3
②利用温度变化率:先使罐温恒定,再关闭自控装置,测量温度随时间上升的速率,根据
Q发酵= (M1C1 + M2C2)V;
M1:发酵液质量 kg M2:发酵罐质量kg
C1 发酵液的比热容,kJ/kg ℃ C2 发酵罐的比热容, kJ/kg ℃ V为温度上升速率℃/h
③热力学方法:
三、温度对微生物生长的影响
不同微生物的生长对温度的要求不同,根据它们对温度的要求大致可分为四类:
嗜冷菌适应于0~26℃生长,嗜温菌适应于15~43 ℃生长,嗜热菌适应于37~65 ℃生长,嗜高温菌适应于65 ℃以上生长
影响酶的活性、影响细胞内各种反应速度
最低生长温度、最高生长温度、最适生长温度
在最适范围内生长速度随温度升高而增加,生长周期缩短
不同生长阶段的微生物对温度的反应不同
四、温度对发酵的影响
1、影响反应速度
2、温度影响酶系的组成及酶的特性
3、温度影响发酵的方向
四环素产生菌金色链霉菌同时产生金霉素和四环素,当温度低于30 ℃时,这种菌合成金霉素能力较强;温度提高,合成四环素的比例也提高,温度达到 35 ℃时,金霉素的合成几乎停止,只产生四环素。
4、温度还影响基质溶解度
在发酵液中的溶解度也影响菌对某些基质的分解吸收。因此对发酵过程中的温度要严格控制。