《發(fā)酵參數(shù)及控制》課件

《發(fā)酵參數(shù)及控制》ppt課件目錄contents發(fā)酵參數(shù)概述溫度參數(shù)及其控制pH參數(shù)及其控制溶氧參數(shù)及其控制壓力參數(shù)及其控制泡沫參數(shù)及其控制CHAPTER01發(fā)酵參數(shù)概述0102發(fā)酵參數(shù)的定義這些參數(shù)通過影響微生物的生長和代謝活動，進而影響發(fā)酵產(chǎn)物的生成和積累。發(fā)酵參數(shù)是指影響發(fā)酵過程效率和產(chǎn)品質(zhì)量的各種因素，包括溫度、壓力、pH、溶氧濃度、基質(zhì)濃度等。發(fā)酵參數(shù)的重要性發(fā)酵參數(shù)是實現(xiàn)發(fā)酵過程優(yōu)化和控制的關(guān)鍵因素，對提高發(fā)酵效率、降低能耗和減少副產(chǎn)物具有重要意義。合理控制發(fā)酵參數(shù)可以顯著提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量，進而提高整個發(fā)酵工業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。根據(jù)對發(fā)酵過程的影響方式和作用機制，發(fā)酵參數(shù)可以分為直接參數(shù)和間接參數(shù)兩類。直接參數(shù)是指直接影響微生物生長和代謝活動的參數(shù)，如溫度、pH、溶氧濃度等；間接參數(shù)是指通過影響直接參數(shù)而影響微生物生長和代謝活動的參數(shù)，如基質(zhì)濃度、壓力等。發(fā)酵參數(shù)的分類CHAPTER02溫度參數(shù)及其控制03溫度還影響發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量，適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂瓶梢蕴岣弋a(chǎn)物產(chǎn)量并降低副產(chǎn)物的產(chǎn)生。01溫度對發(fā)酵微生物的生長和代謝有顯著影響，過高或過低的溫度都可能導(dǎo)致微生物生長受阻或死亡。02不同微生物對溫度的適應(yīng)性不同，因此選擇合適的溫度對于發(fā)酵過程至關(guān)重要。溫度參數(shù)對發(fā)酵的影響維持發(fā)酵過程在適宜的溫度范圍內(nèi)進行，保證微生物的生長和代謝活動正常進行。通過調(diào)節(jié)發(fā)酵罐內(nèi)的溫度，可以實現(xiàn)對發(fā)酵過程的精確控制，進而提高產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量。常用的溫度控制方法包括使用加熱棒或冷卻水循環(huán)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)發(fā)酵罐內(nèi)的溫度，以及通過自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)溫度的實時監(jiān)測和調(diào)控。溫度控制的目的和方法在某抗生素發(fā)酵生產(chǎn)中，通過采用先進的溫度控制系統(tǒng)，將發(fā)酵溫度精確控制在最佳范圍內(nèi)，顯著提高了抗生素的產(chǎn)量。在某酵母發(fā)酵生產(chǎn)中，通過優(yōu)化溫度控制策略，降低了副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品的純度和質(zhì)量。在某酶發(fā)酵生產(chǎn)中，采用智能溫度控制方案，實現(xiàn)了對發(fā)酵過程的實時監(jiān)測和調(diào)控，提高了酶的活性和穩(wěn)定性。溫度控制的實踐案例CHAPTER03pH參數(shù)及其控制影響代謝產(chǎn)物合成不同的pH值條件下，菌體代謝產(chǎn)物的合成途徑和速率會有所不同。影響發(fā)酵過程穩(wěn)定性pH值的波動會影響發(fā)酵過程的穩(wěn)定性，可能導(dǎo)致發(fā)酵異常或失敗。影響菌體生長適宜的pH值有利于菌體的生長繁殖，過高或過低的pH值會抑制菌體生長。pH參數(shù)對發(fā)酵的影響通過控制pH值，為菌體生長和代謝產(chǎn)物合成提供適宜的環(huán)境條件。維持適宜的發(fā)酵環(huán)境通過優(yōu)化pH值，提高菌體代謝產(chǎn)物的合成速率和產(chǎn)量。提高產(chǎn)物合成效率通過有效控制pH值，減少發(fā)酵過程中的異常波動，保證發(fā)酵過程的順利進行。保證發(fā)酵過程穩(wěn)定性可以通過添加酸或堿來調(diào)節(jié)pH值，也可以通過自動控制設(shè)備來實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)pH值。調(diào)節(jié)方法pH控制的目的和方法pH控制的實踐案例某乳酸菌發(fā)酵通過實時監(jiān)測和控制pH值，成功實現(xiàn)了高效率的乳酸菌發(fā)酵，提高了產(chǎn)物產(chǎn)量。某青霉素發(fā)酵采用自動控制系統(tǒng)對pH值進行精確控制，有效避免了發(fā)酵過程中的異常波動，提高了青霉素的產(chǎn)量。CHAPTER04溶氧參數(shù)及其控制溶氧濃度的高低直接影響到菌體的生長，缺乏溶氧會導(dǎo)致菌體生長緩慢或停滯。菌體生長溶氧濃度對產(chǎn)物合成具有重要影響，缺乏溶氧會導(dǎo)致某些產(chǎn)物合成受阻或完全停止。產(chǎn)物合成溶氧濃度影響菌體的代謝方向和代謝產(chǎn)物合成，進而影響發(fā)酵過程的效率和產(chǎn)物類型。菌體代謝溶氧參數(shù)對發(fā)酵的影響維持菌體生長通過控制溶氧濃度，為菌體生長提供適宜的環(huán)境條件，促進菌體快速繁殖。提高產(chǎn)物合成通過優(yōu)化溶氧濃度，提高產(chǎn)物合成速率和產(chǎn)量，提高發(fā)酵效率。避免副產(chǎn)物生成通過合理控制溶氧濃度，可以避免或減少副產(chǎn)物的生成，優(yōu)化發(fā)酵過程。溶氧控制方法通過攪拌、通氣量、罐壓等手段調(diào)節(jié)溶氧濃度，保持適宜的溶氧水平。溶氧控制的目的和方法某抗生素發(fā)酵過程通過優(yōu)化溶氧控制參數(shù)，提高了抗生素產(chǎn)量和發(fā)酵效率。某氨基酸發(fā)酵過程通過合理調(diào)節(jié)溶氧濃度，避免了副產(chǎn)物的生成，提高了產(chǎn)物純度。某酶制劑發(fā)酵過程采用先進的溶氧控制技術(shù)，實現(xiàn)了高密度發(fā)酵和產(chǎn)物的高效提取。溶氧控制的實踐案例CHAPTER05壓力參數(shù)及其控制氧氣傳遞效率壓力增加，氣體的溶解度增大，有利于氧的傳遞。但過高的壓力可能導(dǎo)致氧的利用效率降低。呼吸代謝壓力影響微生物的呼吸代謝過程，進而影響發(fā)酵產(chǎn)物的生成。細胞形態(tài)壓力可能導(dǎo)致微生物細胞形態(tài)的變化，影響發(fā)酵過程。壓力參數(shù)對發(fā)酵的影響優(yōu)化氧氣傳遞，提高發(fā)酵效率；保持最佳的呼吸代謝狀態(tài)；維持細胞形態(tài)穩(wěn)定。通過調(diào)節(jié)發(fā)酵罐的壓力閥來控制壓力；使用壓力傳感器實時監(jiān)測壓力變化；根據(jù)發(fā)酵階段和菌種特性設(shè)定壓力控制范圍。壓力控制的目的和方法方法目的某乳酸菌發(fā)酵過程，通過壓力控制，優(yōu)化了氧的傳遞，提高了乳酸的產(chǎn)量。案例一案例二案例三在某酵母菌發(fā)酵中，通過壓力控制，保持了細胞的正常形態(tài)，提高了乙醇的產(chǎn)量。在某好氧菌發(fā)酵中，通過壓力控制，優(yōu)化了菌種的呼吸代謝，提高了目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量。030201壓力控制的實踐案例CHAPTER06泡沫參數(shù)及其控制泡沫參數(shù)的變化會影響發(fā)酵過程中微生物的生長、代謝和產(chǎn)物生成。例如，泡沫過多或過少可能導(dǎo)致發(fā)酵液中溶氧不足或過度，影響微生物的生長和代謝。泡沫參數(shù)對發(fā)酵過程的影響泡沫控制不佳可能導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量下降或產(chǎn)量降低。例如，在抗生素發(fā)酵過程中，泡沫過多可能導(dǎo)致菌絲球上浮，影響抗生素的合成和產(chǎn)量。泡沫對發(fā)酵產(chǎn)物的質(zhì)量與產(chǎn)量的影響泡沫參數(shù)對發(fā)酵的影響通過控制泡沫，可以減少因泡沫過多或過少引起的發(fā)酵液中溶氧變化，維持發(fā)酵過程的穩(wěn)定性。維持發(fā)酵過程的穩(wěn)定性通過適當(dāng)?shù)呐菽刂?，可以提高發(fā)酵產(chǎn)物的質(zhì)量和產(chǎn)量。例如，在酒精發(fā)酵過程中，通過控制泡沫，可以提高酒精的產(chǎn)量和純度。提高發(fā)酵產(chǎn)物的質(zhì)量和產(chǎn)量過多的泡沫可能導(dǎo)致發(fā)酵液溢出，不僅浪費原料和能源，還可能造成環(huán)境污染。因此，控制泡沫可以防止設(shè)備損壞和環(huán)境污染。防止設(shè)備損壞泡沫控制的目的和方法該公司在抗生素發(fā)酵過程中采用了消泡劑添加的方法來控制泡沫。通過實時監(jiān)測和控制消泡劑的添加量，成功地實現(xiàn)了泡沫的有效控制，提高了抗生素的產(chǎn)量和