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第五章谷氨酸发酵控制 1 发酵培养基2 温度对Glu发酵的影响3 pH对Glu发酵的影响4 溶氧对Glu发酵的影响5 泡沫对Glu发酵的影响6 发酵过程中主要参数控制7 提高Glu发酵产率的途径 1 发酵培养基 1 1常用Glu发酵培养基 淀粉水解糖12 5 液氨0 3 玉米浆0 4 0 7 甘蔗糖蜜0 1 0 3 Na2HPO40 15 0 17 MgSO40 06 0 07 KCl0 03 0 05 1 2发酵培养基与发酵的关系 A 碳源 合成菌体 构成产物碳架 能量来源 B 氮源 构成菌体蛋白 构成产物氨基 调节pH C 无机盐D 生长因子 2 温度对Glu发酵的影响 2 1影响Glu发酵温度的因素 2 2温度对Glu发酵的影响温度对Glu发酵产生多方面的影响 酶动力学角度 生产上采用二 三级控制 冷却方式 种子罐 夹套 蛇管 发酵罐 蛇管 列管 冷带 表皮淋水 3 pH对Glu发酵的影响 3 1pH对Glu发酵的影响不同的微生物对pH值要求不同 细菌中性偏碱 谷氨酸菌生长最适pH6 5 8 0 发酵最适pH7 0 7 5 4 溶氧对Glu发酵的影响 4 1氧在Glu发酵中的意义 菌体生长 合成产物 pH影响酶的活性pH影响细胞膜电荷 营养物质 中间代谢产物的解离状态 pH影响生物代谢途径的方向 使代谢产物的质量和比例发生改变 4 2微生物的吸氧量呼吸强度Qo2 mmoLo2 g干菌体 h 耗氧速率Rab mmoLo2 L发酵液 h Rab Qo2 MM 菌体浓度g L 临界溶氧浓度Cr mmoLo2 L 标准状态下 空气中的氧在水中的溶解度为0 25mmoLo2 L 在发酵液中的溶解度为0 20mmoLo2 L Cr实际生产中控制通风量和通风比 空气m3 m3发酵液 min 设计发酵罐时测定溶氧系数 4 3影响Glu发酵中溶氧的因素氧分压罐大小 搅拌转速 罐的D H 5 泡沫对Glu发酵的影响 5 1泡沫对Glu发酵的的危害 因通风 菌体代谢产生CO2 培养基营养丰富 产生泡沫 影响CO2的排出 降低设备利用率 造成逃液 影响灭菌效果 5 2泡沫的形成泡沫形成必要条件 气液两相共存 有表面张力大的物质存在 发酵液中的泡沫 分散相 无菌空气 CO2连续相 发酵液 5 3泡沫的消除5 3 1消泡机理机械消泡和化学消泡 5 3 2消泡剂的选用原则 表面活性剂 有一定的亲水性 水中溶解度小 无毒 对菌体生长代谢无影响 不影响产物提取和质量 不干扰溶氧 价格便宜 5 3 3常用消泡剂 天然油脂类 聚醚类 GPE10 泡敌 醇类 十八醇类 硅酮类 聚二甲基硅氧烷 6 发酵过程中主要参数控制 6 1发酵过程的中间分析菌体浓度Glu糖量pH 6 2Glu发酵中的异常现象及其处理方法 0h pH偏高 发酵前期 pH偏高 接种后 菌体生长缓慢 OD值低 耗糖慢 泡沫多 14h后 OD值继续增加 耗糖快
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