《发酵参数及控制》课件

《发酵参数及控制》ppt课件目录contents发酵参数概述温度参数及其控制pH参数及其控制溶氧参数及其控制压力参数及其控制泡沫参数及其控制CHAPTER01发酵参数概述0102发酵参数的定义这些参数通过影响微生物的生长和代谢活动，进而影响发酵产物的生成和积累。发酵参数是指影响发酵过程效率和产品质量的各种因素，包括温度、压力、pH、溶氧浓度、基质浓度等。发酵参数的重要性发酵参数是实现发酵过程优化和控制的关键因素，对提高发酵效率、降低能耗和减少副产物具有重要意义。合理控制发酵参数可以显著提高发酵产物的产量和质量，进而提高整个发酵工业的经济效益和社会效益。根据对发酵过程的影响方式和作用机制，发酵参数可以分为直接参数和间接参数两类。直接参数是指直接影响微生物生长和代谢活动的参数，如温度、pH、溶氧浓度等；间接参数是指通过影响直接参数而影响微生物生长和代谢活动的参数，如基质浓度、压力等。发酵参数的分类CHAPTER02温度参数及其控制03温度还影响发酵产物的产量和质量，适当的温度控制可以提高产物产量并降低副产物的产生。01温度对发酵微生物的生长和代谢有显著影响，过高或过低的温度都可能导致微生物生长受阻或死亡。02不同微生物对温度的适应性不同，因此选择合适的温度对于发酵过程至关重要。温度参数对发酵的影响维持发酵过程在适宜的温度范围内进行，保证微生物的生长和代谢活动正常进行。通过调节发酵罐内的温度，可以实现对发酵过程的精确控制，进而提高产物产量和质量。常用的温度控制方法包括使用加热棒或冷却水循环系统来调节发酵罐内的温度，以及通过自动控制系统实现温度的实时监测和调控。温度控制的目的和方法在某抗生素发酵生产中，通过采用先进的温度控制系统，将发酵温度精确控制在最佳范围内，显著提高了抗生素的产量。在某酵母发酵生产中，通过优化温度控制策略，降低了副产物的产生，提高了产品的纯度和质量。在某酶发酵生产中，采用智能温度控制方案，实现了对发酵过程的实时监测和调控，提高了酶的活性和稳定性。温度控制的实践案例CHAPTER03pH参数及其控制影响代谢产物合成不同的pH值条件下，菌体代谢产物的合成途径和速率会有所不同。影响发酵过程稳定性pH值的波动会影响发酵过程的稳定性，可能导致发酵异常或失败。影响菌体生长适宜的pH值有利于菌体的生长繁殖，过高或过低的pH值会抑制菌体生长。pH参数对发酵的影响通过控制pH值，为菌体生长和代谢产物合成提供适宜的环境条件。维持适宜的发酵环境通过优化pH值，提高菌体代谢产物的合成速率和产量。提高产物合成效率通过有效控制pH值，减少发酵过程中的异常波动，保证发酵过程的顺利进行。保证发酵过程稳定性可以通过添加酸或碱来调节pH值，也可以通过自动控制设备来实时监测和调节pH值。调节方法pH控制的目的和方法pH控制的实践案例某乳酸菌发酵通过实时监测和控制pH值，成功实现了高效率的乳酸菌发酵，提高了产物产量。某青霉素发酵采用自动控制系统对pH值进行精确控制，有效避免了发酵过程中的异常波动，提高了青霉素的产量。CHAPTER04溶氧参数及其控制溶氧浓度的高低直接影响到菌体的生长，缺乏溶氧会导致菌体生长缓慢或停滞。菌体生长溶氧浓度对产物合成具有重要影响，缺乏溶氧会导致某些产物合成受阻或完全停止。产物合成溶氧浓度影响菌体的代谢方向和代谢产物合成，进而影响发酵过程的效率和产物类型。菌体代谢溶氧参数对发酵的影响维持菌体生长通过控制溶氧浓度，为菌体生长提供适宜的环境条件，促进菌体快速繁殖。提高产物合成通过优化溶氧浓度，提高产物合成速率和产量，提高发酵效率。避免副产物生成通过合理控制溶氧浓度，可以避免或减少副产物的生成，优化发酵过程。溶氧控制方法通过搅拌、通气量、罐压等手段调节溶氧浓度，保持适宜的溶氧水平。溶氧控制的目的和方法某抗生素发酵过程通过优化溶氧控制参数，提高了抗生素产量和发酵效率。某氨基酸发酵过程通过合理调节溶氧浓度，避免了副产物的生成，提高了产物纯度。某酶制剂发酵过程采用先进的溶氧控制技术，实现了高密度发酵和产物的高效提取。溶氧控制的实践案例CHAPTER05压力参数及其控制氧气传递效率压力增加，气体的溶解度增大，有利于氧的传递。但过高的压力可能导致氧的利用效率降低。呼吸代谢压力影响微生物的呼吸代谢过程，进而影响发酵产物的生成。细胞形态压力可能导致微生物细胞形态的变化，影响发酵过程。压力参数对发酵的影响优化氧气传递，提高发酵效率；保持最佳的呼吸代谢状态；维持细胞形态稳定。通过调节发酵罐的压力阀来控制压力；使用压力传感器实时监测压力变化；根据发酵阶段和菌种特性设定压力控制范围。压力控制的目的和方法方法目的某乳酸菌发酵过程，通过压力控制，优化了氧的传递，提高了乳酸的产量。案例一案例二案例三在某酵母菌发酵中，通过压力控制，保持了细胞的正常形态，提高了乙醇的产量。在某好氧菌发酵中，通过压力控制，优化了菌种的呼吸代谢，提高了目标产物的产量。030201压力控制的实践案例CHAPTER06泡沫参数及其控制泡沫参数的变化会影响发酵过程中微生物的生长、代谢和产物生成。例如，泡沫过多或过少可能导致发酵液中溶氧不足或过度，影响微生物的生长和代谢。泡沫参数对发酵过程的影响泡沫控制不佳可能导致发酵产物质量下降或产量降低。例如，在抗生素发酵过程中，泡沫过多可能导致菌丝球上浮，影响抗生素的合成和产量。泡沫对发酵产物的质量与产量的影响泡沫参数对发酵的影响通过控制泡沫，可以减少因泡沫过多或过少引起的发酵液中溶氧变化，维持发酵过程的稳定性。维持发酵过程的稳定性通过适当的泡沫控制，可以提高发酵产物的质量和产量。例如，在酒精发酵过程中，通过控制泡沫，可以提高酒精的产量和纯度。提高发酵产物的质量和产量过多的泡沫可能导致发酵液溢出，不仅浪费原料和能源，还可能造成环境污染。因此，控制泡沫可以防止设备损坏和环境污染。防止设备损坏泡沫控制的目的和方法该公司在抗生素发酵过程中采用了消泡剂添加的方法来控制泡沫。通过实时监测和控制消泡剂的添加量，成功地实现了泡沫的有效控制，提高了抗生素的产量和