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发酵设计过程中的工艺控制

发酵设计过程中的工艺控制

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  • 发布时间:2022-08-12
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【概要描述】在酶的发酵设计生产中,菌株的产酶性能是决定发酵效果的重要因素,但发酵条件也会影响细菌的生长和酶的产量。除了适宜的培养基外,酶的合成还需要适宜的温度、pH、溶解氧等。各种参数相互影响,相互联系,只有配合得当,才能取得预期的效果。

发酵设计过程中的工艺控制

【概要描述】在酶的发酵设计生产中,菌株的产酶性能是决定发酵效果的重要因素,但发酵条件也会影响细菌的生长和酶的产量。除了适宜的培养基外,酶的合成还需要适宜的温度、pH、溶解氧等。各种参数相互影响,相互联系,只有配合得当,才能取得预期的效果。

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在酶的发酵设计生产中,菌株的产酶性能是决定发酵效果的重要因素,但发酵条件也会影响细菌的生长和酶的产量。除了适宜的培养基外,酶的合成还需要适宜的温度、pH、溶解氧等。各种参数相互影响,相互联系,只有配合得当,才能取得预期的效果。

1、温度:微生物的生长、繁殖和代谢都需要在适宜的温度下进行,不同的细菌有不同的适生长温度。发酵设计过程中细胞产酸的理想温度通常低于细胞的生长温度,这是因为在较低的温度下,可以提高酶的稳定性,但温度越低越好。选择生长期适合细菌生长的温度和产酶期适合产酶的温度,在这样的发酵条件下获得的酶产量将是理想的。

2pH:微生物的生长和代谢产物的合成不仅需要适宜的温度,还需要适宜的pH,发酵对微生物细胞的生长和酶的合成有重要影响,在适宜的pH下酶的产量会增加几倍甚至十几倍,由于菌株的遗传转化、培养基的成分、培养条件和营养物质的分解代谢,发酵设计过程中的pH发生变化,发酵液的初始PH对发酵酶活性影响很大。

3、溶氧:微生物根据需氧量的不同分为好氧、厌氧和兼性厌氧微生物,而工业发酵所需的微生物大部分是好氧的,它们需要从周围环境中不断获取氧气。特别是在深层发酵中,溶解氧的控制是一个非常重要的参数。供氧不足会影响产酶量,但溶解氧浓度越高越好。不同的发酵阶段需要不同的溶解氧浓度,发酵过程中有一些酶。然而,有些酶在发酵设计过程中对溶解氧的需求正好相反,这取决于菌株、酶的种类和培养基的成分等因素。

4、泡沫:发酵过程中,由于必要的通气和搅拌,培养基成分的变化,发酵过程中气体的产生,培养基中蛋白质表面活性剂的存在等。泡沫将不可避免地产生,这将对发酵过程产生严重的负面影响,过多的泡沫会降低发酵罐的负荷系数。由于泡沫是气体分散在少量液体中的胶体体系,会造成气液不循环,降低发酵过程中的氧传递效率。此外,如果泡沫过多,因此,泡沫控制是发酵设计过程中的重要内容。

除上述条件外,搅拌、压力、CO浓度和湿度都会影响发酵过程,它们也是发酵设计过程中的重要参数。在发酵过程中,还要防止杂菌的污染。发酵罐要消毒,接菌后要进行严格的无菌操作。发酵过程中应及时取样和镜检,防止杂菌污染。发酵是多种因素综合作用的结果,在发酵过程中,需要探索获得合理产酶量的理想条件。


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