天津职业大学：《微生物与发酵工艺》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 发酵工艺过程控制

第六章 发酵工艺过程控制 微生物与发酵工艺

第六章 发酵工艺过程控制 微生物与发酵工艺

第六章 发酵工艺过程控制 第一节 发酵过程中的代谢变 化与控制参数 第二节 温度对发酵的影响及 其控制 第三节 pH值对发酵的影响及 其控制

第六章 发酵工艺过程控制 第一节 发酵过程中的代谢变 化与控制参数 第二节 温度对发酵的影响及 其控制 第三节 pH值对发酵的影响及 其控制

第六章 发酵工艺过程控制 第四节 溶解氧对发酵的影响 及其控制 第五节 菌体浓度与基质对发 酵的影响及其控制 第六节 CO2和呼吸商

第六章 发酵工艺过程控制 第四节 溶解氧对发酵的影响 及其控制 第五节 菌体浓度与基质对发 酵的影响及其控制 第六节 CO2和呼吸商

第六章 发酵工艺过程控制 第七节 补料的控制 第八节 泡沫对发酵的影响及 其控制 第九节 发酵终点的判断 第十节 发酵过程检测与自控

第六章 发酵工艺过程控制 第七节 补料的控制 第八节 泡沫对发酵的影响及 其控制 第九节 发酵终点的判断 第十节 发酵过程检测与自控

第一节 发酵过程中的代谢变化 与控制参数 ▪ 微生物发酵有三种方式即分批发酵(batch fermentation)、补料分批发酵(fed-batch fermentation)和连续发酵(continuous fermentation)。 ▪ 工业上为了防止出现菌种衰退和杂菌污染 等实际问题，大都采用分批发酵或补料分 批发酵这两种方式

第一节 发酵过程中的代谢变化 与控制参数 ▪ 微生物发酵有三种方式即分批发酵(batch fermentation)、补料分批发酵(fed-batch fermentation)和连续发酵(continuous fermentation)。 ▪ 工业上为了防止出现菌种衰退和杂菌污染 等实际问题，大都采用分批发酵或补料分 批发酵这两种方式

▪ 一、初级代谢的代谢变化 ▪ 生长过程仍显示停滞期（1、2）、对数期 （3、4）、稳定期（5）和衰亡期（6）等生 长史的特征

▪ 一、初级代谢的代谢变化 ▪ 生长过程仍显示停滞期（1、2）、对数期 （3、4）、稳定期（5）和衰亡期（6）等生 长史的特征

▪ 工业发酵中往 往要接入处于 对数期(特别 是中期)的菌 体，以尽量缩 短停滞期

▪ 工业发酵中往 往要接入处于 对数期(特别 是中期)的菌 体，以尽量缩 短停滞期

▪ 二、次级代谢的代谢变化 ▪ 次级代谢产物的发酵属于菌体的生长与产 物非偶联的类型，菌体生长繁殖阶段(又称 生长期)与产物生成阶段(又称生产期)是分 开的。 UAA—可 利用的氨 基酸

▪ 二、次级代谢的代谢变化 ▪ 次级代谢产物的发酵属于菌体的生长与产 物非偶联的类型，菌体生长繁殖阶段(又称 生长期)与产物生成阶段(又称生产期)是分 开的。 UAA—可 利用的氨 基酸

▪ ⒈ 菌体生长阶段 ▪ 菌体DNA含量达到定值，即不进行繁殖，细 胞数量恒定，但多元醇、脂类等细胞内含 物仍在积累，使菌体干重增加，此时开始 合成产物，此刻的菌体浓度称为临界浓度。 ▪ 这个阶段一般又称为菌体生长期或发酵前 期，也有人称为平衡期 ▪ ⒉ 产物生成阶段 ▪ 这阶段一般称为产物生产期或发酵中期

▪ ⒈ 菌体生长阶段 ▪ 菌体DNA含量达到定值，即不进行繁殖，细 胞数量恒定，但多元醇、脂类等细胞内含 物仍在积累，使菌体干重增加，此时开始 合成产物，此刻的菌体浓度称为临界浓度。 ▪ 这个阶段一般又称为菌体生长期或发酵前 期，也有人称为平衡期 ▪ ⒉ 产物生成阶段 ▪ 这阶段一般称为产物生产期或发酵中期

▪ ⒊ 菌体自溶阶段 ▪ 这个阶段一般称为菌体自溶期或发酵后期。 ▪ 根据发酵过程中的参数变化绘制出的次级 代谢的代谢曲线，可清楚地说明过程中的 代谢变化，并反映出碳源、氮源的利用和 pH值、菌体浓度和产物浓度等参数之间的 相互关系。 ▪ 分析研究代谢曲线，还有利于掌握发酵代 谢变化的规律和发现工艺控制中存在的问 题，有助于改进工艺，提高产物的产量

▪ ⒊ 菌体自溶阶段 ▪ 这个阶段一般称为菌体自溶期或发酵后期。 ▪ 根据发酵过程中的参数变化绘制出的次级 代谢的代谢曲线，可清楚地说明过程中的 代谢变化，并反映出碳源、氮源的利用和 pH值、菌体浓度和产物浓度等参数之间的 相互关系。 ▪ 分析研究代谢曲线，还有利于掌握发酵代 谢变化的规律和发现工艺控制中存在的问 题，有助于改进工艺，提高产物的产量