文档介绍：第十章发酵过程的控制
第十章发酵过程的控制
第三篇发酵工艺过程控制
发酵生产率的影响因素可以划分为三类:
菌体;菌体活动的环境;反应器运转;
菌体:菌体浓度;菌体形态;
菌体活动的环境:pH值;温度;溶氧浓度;基质浓度;发酵液粘度及循环量等;
反应器运转:搅拌情况;通气情况;
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第三篇发酵工艺过程控制
第十章发酵过程的控制
一、发酵热
伴随发酵的进行而产生的热量叫发酵热;
第三篇发酵工艺过程控制
第一节温度控制
生物热:有氧呼吸的最高效率约为42%,厌氧发酵如同型乳酸发酵约为27%,表明菌体分解的基质中的能量,大部分是以热能的形式散失到环境中,用Q生物表示。
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第三篇发酵工艺过程控制
搅拌热:通风搅拌过程中,发酵液之间、发酵液与搅拌器及罐壁之间均有摩擦,由此产生的热量称为摩擦热,用Q搅拌表示,Q搅拌=P × 3061
蒸发热:空气流经发酵液时带走的热量,用Q蒸发表示,由通气带走的热量为:
Q蒸发=G(H出-H进);
G:空气流量;H:气体热焓;
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第三篇发酵工艺过程控制
辐射热:通过罐体表面向环境中发射红外线而散失的热量。热量的大小决定于罐内外温度差大小、罐的表面积等。
Q发酵= Q生物+ Q搅拌- Q蒸发- Q辐射
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第三篇发酵工艺过程控制
二、发酵热的测量及计算
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,
Q发酵= qvc(t2 – t1)/V
②利用温度变化率S(℃/h):先使罐温恒定,再关闭自控装置,测量S,根据
Q发酵= (M1C1 + M2C2)u
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第三篇发酵工艺过程控制
③热力学方法:(根据盖斯定律)
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第三篇发酵工艺过程控制
三、温度对微生物生长的影响
最高生长温度、最适生长温度、最低生长温度
四、温度对发酵的影响
酶学方面
产物方面
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第三篇发酵工艺过程控制
五、最适温度的控制
如:产黄青霉进行青霉素发酵过程的温度控制:
30℃起始发酵,5h→ 25℃35h →20℃85h→ 25℃40h→放罐。该法其青霉素产量比自始至终进行25℃%。