发酵过程中,微生物生长速率变化 dX/dt =μX-αX 式中 μ:比生长速率 α:比死亡速率 当处于生长状态时,μ>>α,α可忽略。 μ与 α与温度有关 根据 Arrenhnius 公式 μ= Ae-E/RT α= A’e-E’/RT 通常 E’大于 E,所以 α比 μ对温度变化更为敏感。 例:青霉菌生产青霉素 青霉菌生长活化能 E=34kJ/mol 青霉素合成活化能 E=112kJ/mol 青霉素合成速率对温度较敏感,温度控制相当重要。 5,最适温度的确定在发酵过程中,最适温度是一种相对概念,是指在该温 度下最适于菌的生长或发酵产物的生成。最适发酵温度与菌种,培养基成分,培 养条件和菌体生长阶段有关。 最适发酵温度的选择:在发酵的整个周期内仅选一个最适培养温度不一定 好。温度的选择要参考其它发酵条件。温度的选择还应考虑培养基成分和浓度 6,温度的控制发酵罐:夹套(10M3 以下) 盘管(蛇管) (10M3 以上) 二、pH 对发酵的影响及控制 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, 必须掌握发酵过程中 pH 的变化规律,及时监测并加以控制,使它处于最佳的状 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最佳产物形成,必须使 pH 在很窄的范围内保持恒定。 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