发酵过程沫形成与控制.ppt
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【2017年整理】发酵过程泡沫的形成与控制.doc
发酵过程泡沫的形成与控制
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发酵过程起泡的利弊：气体分散、增加气液接触面积，但过多的泡沫是有害的 一、泡沫形成的基本理论 泡沫的定义：一般来说：泡沫是气体在液体中的粗分散体，属于气液非均相体系 （一）泡沫形成的原因 1、气液接触 因为泡沫是气体在液体中的粗分散体，产生泡沫的首要条件是气体和液体发生接触。而且只有气体与液体连续、充分地接触才会产生过量的泡沫。气液接触大致有以下两类情况： （1）气体从外部进入液体，如搅拌液
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发酵工程第8章发酵过程控制.pptx
第八章 发酵过程控制;;;;1、基质代谢 ;;例 ：pH对林可霉素发酵的影响 ;例：培养基初始pH值对漆酶分泌的影响;二、pH对发酵的影响 ;10;;;5）pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响 ;各种微生物适应的pH范围不同：
细菌6.5-7.5; 霉菌4.0-5.8;
酶母菌3.8-6.0; 放线菌6.5-8.0.;选择最适发酵PH的准则：;; 在各种类型的发酵过程中，实验所得的最适pH值、菌体的比生长速率(μ)和产物比生成速率(Qp)等3个参数的相互关系有四种情况：
① μ和Qp的最适pH值都在一个相似的较宽的适宜范围内(a)，这种发酵过程
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发酵工程发酵过程控制.ppt
补糖速率控制在正好使生产菌处于所谓“半饥饿状态”，使其仅能维持正常的生长代谢，即把更多的糖用于产物合成，并永远不超过罐设计时的KLa水平所能提供的最大供氧速率。 控制原则 （2）溶氧控制作为发酵中间控制的手段之一 第六十二页，共一百二十页。 控制方法 溶氧和补糖控制系统 溶氧和pH控制的系统 （2）溶氧控制作为发酵中间控制的手段之一 第六十三页，共一百二十页。 溶氧在加糖控制上的应用 第六十四页，共一百二十页。 溶氧与pH协同控制系统 第六十五页，共一百二十页。 （3）溶解氧控制的工艺方法：从供氧、需氧两方面考虑 供氧方面： 提高氧分压（氧分含量），即
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发酵过程控制(溶氧.ppt
*长江大学生科院生物工程系*在天冬酰胺酶发酵中，前期是好氧培养，后期转为厌氧培养，酶活可大大提高。所以掌握由好氧转为厌氧的时机颇为关键。据实验研究，当溶氧下降到45%空气饱和度时由好氧切换到厌氧培养，并适当补充营养可提高酶活6倍。而异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸和天冬氨酸，供氧充足可得最高产量，但供氧受限，产量受影响并不明显。*氧的满足程度氨基酸的相对产量返回**四、发酵过程中溶解氧的变化在正常发酵条件下，每种产物发酵的溶氧变化都有自己的规律。*长江大学生科院生物工程系*谷氨酸发酵的溶氧低峰约在6～20h，低峰出现的时间和低峰溶氧随菌种、工艺条件和设备供氧能力不同而异。在谷氨酸发酵前期，产生菌大量繁
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发酵过程的控制..ppt
生化生产工艺学 第十章 发酵过程的控制 主要内容 表6-2 一些微生物在不同碳源上的比生长速度和倍增时间 表6-3 补料方法对细胞密度、生长速度及生产率的影响 图10-6 典型的实验室连续培养系统示意图 发酵生产中常常检测的物理参数有下列几个： 1．温度（℃） 是指整个发酵过程或不同阶段中所维持的温度。 2．压力（Pa) 这是发酵过程中发酵罐维持的压力。罐内维持正压可以防止外界空气中的杂菌侵入，以保证纯种的培养。同时罐压的高低还与氧和CO2在培养液中的溶解度有关，间接影响菌体的代谢。罐压一般维持在表压0.02~0.05MPa
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7. 发酵过程的控制.pdf
梅余霞
华中农业大学
一、发酵过程控制的因素
温度补料
pHCO2
溶解氧发酵终点
泡沫发酵污染
1.温度对发酵的影响及控制
影响酶的活性，影响菌体生长代谢
影响氧的溶解度
影响发酵液的物理性质
2.pH对发酵的影响及控制
影响酶活，使代谢途径改变或受阻
影响微生物膜电荷，改变膜透性，影响营养吸收和代谢产物分泌
影响培养基物质的稳定性和溶解性，影响微生物对其利用
改变培养基的氧化还原电位
调节基础培养基配方补料控制pH
3.溶解氧对发酵的影响及控制
•微生物对氧的需要通常用呼吸强度和耗氧速率来表示。
呼吸强度是指单位重量干菌体在单位时间内所吸取的氧量。以QO2
来表示，单位为mmol/(g.
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发酵过程控制与优化.ppt
不同浓度蛋白质原科的起泡作用灭菌时间对泡沫稳定性的影响6发酵过程泡沫的变化物理消沫法化学消沫法7发酵过程泡沫控制的方法1方法:罐内消沫法,罐外消沫法。2原理:靠机械力引起强烈振动或者压力变化，促使泡沫破裂，或借机械力将排出气体中的液体加以分离回收。3优点：不需要引进外界物质、节省原材料、减少污染机会。4缺点：不能从根本众消除引起稳定泡沫的因素。物理消泡法机理当泡沫的表层存在着由极性的表面活性物质形成双电层时，可以加入另一种具有相反电荷的表面活性剂，以降低泡沫的机械强曲或加入某些具有强极性的物质与发泡剂争夺液膜上的空间，降低液膜强度，使泡沫破裂。当泡沫的液膜具有较大的表面粘度时，可以加入某些分子
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第9章 发酵过程工艺控制3.ppt
第九章 发酵过程工艺控制 学习本章的目的 微生物发酵的生产水平除取决于生产菌种本身的性能外，还必须予以微生物合适的环境条件才能发挥和表现出它的优良生产能力。研究和了解与生产菌种相关的环境条件，如培养基组成、温度、pH 、氧的需求、泡沫、发酵过程中补料等，可以为掌握菌种在发酵过程中的代谢变化规律，进行合理的生产工艺控制提供理论基础。 本章的重点和难点 重点：温度、pH 、氧的需求、泡沫、补料对发酵的影响及其调控。 难点：影响发酵因素的调控 气泡大小分布的变化 气泡液膜变薄 泡沫破灭 起泡的难易，取决于液体的成分及所经受的
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第5章发酵条件及过程控制.ppt
第五章 发酵条件及过程控制;本章主要内容;本章主要内容;第一节 营养基质和菌体浓度的影响及控制;2、碳源的浓度影响发酵过程举例;yeast Crabtree effect describes the phenomenon whereby the yeast, Saccharomyces cerevisiae, produces ethanol (alcohol) aerobically in the presence of high external glucose concentrations rather than producing biomass via the tricarbox
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发酵工艺过程控制.ppt
第七章 发酵工艺过程控制 第一节 发酵过程中的代谢变化与控制参数 微生物发酵的生产水平不仅取决于生产菌种本身的性能，而且要赋以合适的环境条件才能使它的生产能力充分表达出来； 必须了解有关生产菌种对环境条件的要求，如培养基、培养温度、pH、氧的需求等，并深入了解生产菌在合成产物过程中的代谢调控机制以及可能的代谢途径，为设计合理的生产工艺提供理论基础； 通过各种监测手段如取样测定随时间变化的菌体浓度，糖、氮消耗及产物，以及采用传感器测定发酵罐中的培养温度、pH、溶解氧等参数情况，并予以有效地控制，使生产菌种处于产物合成的优化环境中。 1、分批发酵 本章要求 熟悉发酵过程的主要控制参数 掌握各因素
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七发酵过程控制.PPT
■发酵过程按进行过程有三种方式： 分批发酵(Batch fermentation) 补料分批发酵(Fed-batch fermentation) 连续发酵(Continuous fermentation) （一）分批发酵 是指在一封闭系统内含有初始限量基质的发酵方式。在这一过程中，除了氧气、消泡剂及控制pH的酸或碱外，不再加入任何其它物质。发酵过程中培养基成分减少，微生物得到繁殖。 分批发酵的优缺点 优点 操作简单； 操作引起染菌的概率低。 不会产生菌种老化和变异等问题 缺点 非生产时间较长、设备利用率低。 分批发酵的生长曲线 Gadens fermentation classificatio
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发酵工艺过程控制-l.ppt
第六章 发酵工艺过程控制 第一节 发酵过程中的代谢变化与控制参数 第二节 温度对发酵的影响及其控制 第三节 pH值对发酵的影响及其控制 第六章 发酵工艺过程控制 第四节 溶解氧对发酵的影响及其控制 第五节 菌体浓度与基质对发酵的影响及其控制 第六节 CO2和呼吸商 第六章 发酵工艺过程控制 第七节 补料的控制 第八节 泡沫对发酵的影响及其控制 第九节 发酵终点的判断 第十节 发酵过程检测与自控 第一节 发酵过程中的代谢变化与控制参数 微生物发酵有三种方式即分批发酵(batch fermentation)、补料分批发酵(fed-batch ferme
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发酵过程的工艺控制.ppt
但在生产率较小(或停止)的情况下，单位体积发酵液的产物产量增长就有限，如果继续延长时间，使平均生产率下降，而动力消耗、管理费用支出、设备消耗等费用仍在增加，因而产物成本增加。 需要从经济学观点确定一个合理时间。 发酵时间太长，菌体会自溶，释放出菌体蛋白或体内的酶，又会显著改变发酵液的性质，增加过滤工序的难度，这不仅使过滤时间延长，甚至使一些不稳定的产物遭到破坏。都可能使产物质量下降，杂质含量增加，故要考虑发酵周期长短对提取工序的影响。 总发酵生产时间包括发酵周期和辅助操作时间，因此要提高总生产率，则有必要缩短发酵周期，这就是要在产物生成速率较低时放罐。 延长发酵虽然略能提高产物浓度，但生产
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《发酵过程控制》课件.pptx
第7章发酵工艺控制微生物学教研室
发酵工艺控制最优化01在特定的发酵生产过程中，生产效率的高低取决于工艺和工艺控制的最优化，即能否实现生产过程内的最优化控制。生产过程最优化控制的实现，包含了从明确目标到目标值实施等全部内容。01
如何实施最佳工艺？实施最佳工艺就是通过优化管理，严格执行发酵工艺，将发酵控制在最佳状态，从而最终实现目标值，达到最大的比产物生成速率。要实现最佳工艺必须对诸如温度、pH、溶解氧浓度、泡沫等进行控制。明确控制目标明确影响因素确定实现目标值的方法确定最佳工艺实施最佳工艺发酵工艺控制最优化
第一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
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《发酵过程的控制》课件.ppt
**********************发酵过程的控制发酵过程是一个复杂的生物化学过程,需要精确控制以确保最佳产品质量。通过监测和调整关键参数,如温度、pH和溶氧量,可以优化发酵效率并提高产品收率。发酵过程概述发酵过程发酵过程是利用微生物将原料转化成所需产品的一种重要生物化学过程。它广泛应用于食品、医药、化工等行业。微生物发酵在发酵过程中,微生物通过自身代谢活动,将原料转化为所需的产品,如酒精、氨基酸、抗生素等。过程控制为确保发酵过程顺利进行并获得高品质产品,需要对温度、pH值、溶氧等关键因素进行精细控制。发酵反应影响因素温度温度是影响发酵反应速率和产物产量的关键因素。适宜温度可提高酶活性