第八章-发酵过程控制5.ppt

发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵工程控制 温度变化及其控制 发酵12～18小时的生物热为： Q生物＝24×159555.9＋0.6×12309.2＋6×10634.5－1.2×20934－15.4×15449.3＝191098.1KJ/M3 191098.1÷6＝31849.7 每小时的生物热为31849.7KJ/M3 四、利用温度控制提高产量 例1 利用热冲击处理技术提高发酵甘油的产量 背景： （1）酵母在比常规发酵温度髙10～200C的温度下经受一段时间刺激后，胞内海藻糖的含量显著增加。 （2）Lewis发现热冲击能提高细胞对盐渗透压的耐受力 （3）Toshiro发现热冲击可使胞内3－磷酸甘油脱氢酶的活力提高15～25％，并导致甘油产量提高 实验：甘油发酵是在髙渗透压环境中进行的，因此可望通过热冲击来提高发酵甘油的产量 正交条件A 冲击温度（0C） 40，45，50 B 开始时机（h） 8，16，30 C 冲击时间（分） 15，30，60 结果发酵16小时，450C冲击30分钟最佳，发酵96小时后甘油浓度提高32.6％，发酵罐实验见图 （A）16h,450C,30min （B）12h,450C,30min A 温度；B 开始时机；C 冲击时间 A比B好 例2 重组大肠杆菌人Cu/Zn-SOD的高表达 Lac启动子，用乳糖作诱导剂 270C 300C 340C 370C SOD 4966 14270 6590 4638 比活 810 1471 679 526 蛋白 6.129 9.70 9.79 11.88 OD600 7.41 10.72 11.78 24.77 原因： 1、乳糖被用于合成菌体和其它蛋白，减少了合成SOD的原料，随着温度升高，蛋白和菌浓都增加。 2、高温下可能SOD降解速率增加，杂蛋白增加 3、低温下由于比生长速率低，质粒脱落减少 4、低温下菌的衰老减缓，死亡率低 小 结 微生物最适生长温度 微生物对温度的要求不同与它们的膜结构有关 微生物的生长温度与细胞膜的液晶温度范围相一致 微生物对温度的要求与酶分子结构的区别有关，如蛋白构象稳定性因素改变，活性位点关键区域氨基酸的取代，离子束缚作用(ion binding)减弱，蛋白核心区域疏水作用下降等 温度对发酵的影响： 温度影响反应速率 温度影响发酵方向 最适温度的选择 根据菌种 生长阶段选择 根据培养条件选择 菌种的生长情况 * 第五节 温度变化及其控制 一、温度对生长的影响 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0～260C生长，嗜温菌适应于15～430C生长，嗜热菌适应于37～650C生长，嗜高温菌适应于650C以上生长 每种微生物对温度的要求可用最