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發酵罐設計溫度對發酵工藝的影響及其控制

作者:威尼斯赌博 時間:2018-03-23 09:55
不鏽鋼微生物發酵罐在發酵罐過程中所用的菌體絕大多數是中溫菌aaa,如黴菌、放線菌和一般細菌aaaaa。它們發酵的最適生長溫度一般在20~40℃aaa。在發酵過程中aaaa,不鏽鋼發酵罐需要維持適當的溫度aaaa,才能使菌體生長和代謝產物的合成順利進行aaaaa。 信息摘要:

1、溫度對發酵工藝的影響及其控制:

不鏽鋼微生物發酵罐在發酵罐過程中所用的菌體絕大多數是中溫菌aaaa,如黴菌、放線菌和一般細菌aaa。它們發酵的最適生長溫度一般在20~40℃aaaaa。在發酵過程中aaaaa,不鏽鋼發酵罐需要維持適當的溫度aaaaa,才能使菌體生長和代謝產物的合成順利進行aaa。

溫度對發酵過程的影響是多方面的aaa,它會影響各種酶反應的速率aaaa,改變微生物代謝產物的合成方向aaa,影響微生物的代謝調控機制aaaaa。除這些直接影響外aaa,溫度還對發酵液的理化性質產生影響aaaaa,如發酵液的粘度、基質和氧在發酵液中的溶解度和傳遞速率、某些基質的分解和吸收速率等aaa,進而影響發酵的動力學特性和產物的生物合成aaaa。例如溫度升高aaaa,氣體在溶液中的溶解度減小aaaa,氧傳遞速率改變aaa,影響基質的分解速率aaaaa。同時菌體生長快aaa,反應速度快aaaa,酶失活快aaaa,菌體衰老快aaa,發酵提前結束aaa。

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2、影響發酵溫度變化的因素:

發酵熱是引起發酵溫度變化的主要因素aaaaa。發酵熱是指發酵過程中釋放出來的淨熱量aaaa,以J/(m3 •h)aaaa。所謂淨熱量是在發酵過程中同時存在產熱(微生物分解基質產生熱量aaaa,機械攪拌產生熱量)和散熱(如罐壁散熱、水分蒸發、空氣排氣帶走熱量)aaaa,所有產生的熱量和散失的熱量的代數和叫做淨熱量aaa。

發酵過程中產熱因素有生物熱和攪拌熱aaaaa,散熱因素有蒸發熱和輻射熱aaaa。發酵熱爲產熱因素與散熱因素之差aaaa。生物熱是菌體氧化分解培養基中的營養物質產生大量能量aaaaa,而自身細胞合成和代謝產物合成未消耗完以熱的形式散發出來的能量aaa。攪拌熱是在機械攪拌通氣發酵罐中aaa,由於機械攪拌帶動發酵液作機械運動aaaa,造成液體之間aaaaa,液體與攪拌器等設備之間的摩擦aaa,產生可觀的熱量aaa。蒸發熱通氣時aaaa,引起發酵液的水分蒸發aaaaa,水分蒸發所需的熱量aaa。輻射熱指發酵罐溫度與罐外溫度不同aaaaa,發酵液中有部分熱量通過罐壁向外輻射的熱量aaaa。

由於生物熱和蒸發熱aaaa,特別是生物熱在發酵過程中隨時間變化aaa,因此發酵熱在整個發酵過程中也隨時間變化aaa,引起發酵溫度發生波動aaaaa。爲了使發酵能在一定溫度下進行aaaa,要設法進行控制aaaa。

3、最適溫度的選擇及控制:

3.1根據菌種及生長階段來選擇最適溫度

微生物種類不同aaaaa,所具有的酶系及其性質不同aaaaa,所要求的溫度範圍也不同aaaaa。如黑麴黴生長溫度爲37℃aaaaa,穀氨酸產生菌棒狀桿菌的生長溫度爲30~32 ℃aaaaa,青黴菌生長溫度爲30 ℃aaaaa。在產物分泌階段aaaa,其溫度要求與生長階段又不一樣aaa,應選擇最適生產溫度aaaa。如青黴素產生菌生長的最適溫度爲30℃,但產生青黴素的最適溫度是20℃aaaa。

3.2根據培養條件選擇最適溫度

溫度選擇還要根據培養條件綜合考慮aaaaa,靈活選擇aaaaa。比如通氣條件差時可適當降低溫度aaa,使菌呼吸速率降低些aaaaa,溶氧濃度也可髙些aaaaa;培養基稀薄時aaaaa,溫度也該低些aaaaa,因爲溫度高營養利用快aaaaa,會使菌過早自溶aaaaa。

3.3根據菌生長情況選擇最適溫度

菌生長快aaaaa,維持在較高溫度時間要短些aaaaa;菌生長慢aaaaa,維持較高溫度時間可長些aaa。培養條件適宜aaa,如營養豐富aaa,通氣能滿足aaaaa,那麼前期溫度可髙些aaa,以利於菌的生長aaaaa。

總的來說aaa,溫度的選擇根據菌種生長階段及培養條件綜合考慮aaaa。要通過反覆實踐來定出最適溫度

3.4工業生產上的溫度控制

工業生產上aaaa,所用的大發酵罐在發酵過程中一般不需要加熱aaaaa,因發酵中釋放了大量的發酵熱aaaaa,需要冷卻的情況較多aaaa。利用自動控制或手動調整的閥門aaa,將冷卻水通入發酵罐的夾層或蛇行管中aaa,通過熱交換來降溫aaaaa,保持恆溫發酵aaa。如果氣溫較高aaaaa,威尼斯赌博">威尼斯赌博

aaa,冷卻水的溫度又高aaaa,就可採用冷凍鹽水進行循環式降溫aaa,以迅速降到最適溫度aaa。因此大工廠需要建立冷凍站aaa,提高冷卻能力aaaa,以保證在正常溫度下進行發酵aaaaa。
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