发酵罐中PH值对发酵结果的影响
摘要: 生物发酵罐发酵过程中培养液的pH值是微生物在一定环境条件下代谢活动的综合指标,是一项重要的发酵参数。它对菌体的生长和产品的积累有很大的影响。因此,必须掌握发酵罐发酵过程中p
生物发酵罐发酵过程中培养液的pH值是微生物在一定环境条件下代谢活动的综合指标,是一项重要的发酵参数。它对菌体的生长和产品的积累有很大的影响。因此,必须掌握发酵罐发酵过程中pH的变化规律,及时监测并加以控制,使它处于好的状态。尽管多数微生物能在3~4个pH单位的pH范围内生长,但是在发酵工艺中,为了达到高生长速率和产物形成,必须使pH在很窄的范围内保持恒定,本文就是主要揭示了发酵罐中PH值对发酵结果的影响。
1、pH值对微生物的生长繁殖和产物合成的影响 pH通过以下方式影响发酵过程:
(1)pH影响酶的活性当pH抑制菌体中某些酶的活性时,使菌体的新陈代谢受阻;
(2)pH影响微生物细胞膜所带电荷的状态,从而改变细胞膜的渗透性,影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的排泄,因此影响代谢的正常进行;
(3)pH影响培养基某些组分和中间代谢产物的离解,从而影响微生物对这些物质的利用;
(4)pH不同,往往引起菌体代谢过程的不同,使代谢产物的质量和比例发生改变。
2、发酵过程中pH的变化 生长阶段 生成阶段 自溶阶段
3、引起pH下降的因素
(1)碳源过量
(2)消泡油添加过量
(3)生理酸性物质的存在
4、引起pH上升的因素
(1)氮源过多
(2)生理碱性物质的存在
(3)中间补料,碱性物质添加过多
5、合适pH的选择 选择原则:有利于菌体生长和产物的合成。一般根据实验结果确定。
合适适pH与菌株,培养基组成,发酵工艺有关。应按发酵过程的不同阶段分别控制不同的pH范围。
合适pH与微生物生长,产物形成之间相互关系有四种类型:
(1)菌体比生长速率μ和产物比生产速率QP的合适pH在一个相似的较宽的范围内(比较容易控制);
(2)μ较宽, Qp范围较窄,或μ较窄, Qp范围较宽(难控制,应严格控制);
(3)μ和 Qp对pH都很敏感,其合适pH相同(应严格控制);
(4)更复杂,μ和 Qp对pH都很敏感,并有各自的合适pH(难度大);
6、pH的控制 在发酵过程中可通过以下方式来控制pH
(1)调节基础培养基的配方
(2)调节碳氮比(C/N)
(3)添加缓冲剂
(4)补料控制
(5)直接加酸加碱
(6)补加碳源或氮源
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