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微生物发酵罐发酵过程中温度对发酵的影响及其控制

2020.5.07
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maxiaotu

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一、温度对发酵的影响

  微生物发酵所用的菌体绝大多数是中温菌,如霉菌、放线菌和一般细菌。它们的最适生长温度一般在20~40℃。温度会影响各种酶反应的速率,改变菌体代谢产物的合成方向,影响微生物的代谢调控机制。影响发酵液的理化性质,进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。在发酵过程中,需要维持适当的温度,才能使菌体生长和代谢产物的合成顺利进行。

二、影响发酵温度变化的因素

  产热因素:生物热(Q生物)、搅拌热(Q搅拌)散热因素:蒸发热(Q蒸发)、辐射热(Q辐射)、显热(Q显)发酵热(Q发酵)是发酵温度变化的主要因素。Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q辐射-Q显为了使发酵能在一定温度下进行,要设法进行控制。由于Q生物、Q蒸发和Q显,特别是Q生物在发酵过程中随时间变化,因此发酵热在整个发酵过程中也随时间变化,引起发酵温度发生波动。

三、温度的控制

  1、最适温度的选择 

  在生长阶段,应选择最适生长温度;在产物分泌阶段,应选择最适生产温度。发酵温度可根据不同菌种、不同产品进行选择。

  2、温度的控制

  工业生产上,所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热,因发酵中释放了大量的发酵热,需要冷却的情况较多。利用自动控制或手动调整的阀门,将冷却水通入发酵罐的夹层或蛇行管中,通过热交换来降温,保持恒温发酵。如果气温较高(特别是我国南方的夏季气温),冷却水的温度又高,致使冷却效果很差,达不到预定的温度,就可采用冷冻盐水进行循环式降温,以迅速降到最适温度。因此大工厂需要建立冷冻站,提高冷却能力,以保证在正常温度下进行发酵。


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