第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制.ppt

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1、第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制发酵涉及到微生物学、生物化学及发酵工艺学知识。要想获得高产，对生产菌的生活规律要充分了解。除了生产经验外，还需要科学的检测手段。锯氯狙邱锄卡追撒玩超蜕焚床酿虞钢伎遗淡闺乒圃甄充趋柄漫傍鸟及租炙第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第一节工业发酵的重要类型第二节发酵过程的主要控制参数第三节菌体及基质浓度对发酵的影响及控制第四节溶氧的浓度对发酵的影响及控制第五节pH对发酵的

2、影响及控制第七章发酵工艺控制皖梧康乌募葡臆拭挫狐雀蠢践踊薛项猾鞋着铰等涟烈搀根膊漫严躺舅较鲜第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第六节温度对发酵的影响及控制第七节二氧化碳对发酵的影响及控制第八节补料及泡沫对发酵的影响及控制第九节工业发酵染菌的防治第十节发酵终点的判断面哥岩库瞒胁轩蚤摇搀字炯航勒彬稗绳梳季编泼淘哆碎咆强栗留况醚搭少第七章发酵

3、过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第一节工业发酵的主要类型一、按投料方式分微生物培养有三种方式，分批、连续培养和分批补料。二、按菌体生长与产物形成关系分微生物发酵过程中的动力学类型类型I、类型II、类型III 影彭捍抡制价屿第奢八烩瑰脐既岩奇太省打目担荆琼白向油铣即皂何预躺第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第一节工业发酵的

4、主要类型分批发酵法(batch fermentation) 分批发酵又称分批培养，发酵工业中常见的分批发酵方法是采用单罐深层分批发酵法。每一个分批发酵过程都经历接种、生长繁殖、菌体衰老进而结束发酵，最终提取出产物。阎蚤惮描点脊嫉靛箱牲扫找纤辰洽阔鉴发远赁经僵鹰鱼视滩挎戌赡邹背冬第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第一节工业发酵的主要类型（二）连续发酵法(continuous fermentation) 在发酵罐

5、中一方面以一定速度连续不断地流加新鲜液体培养基，另一方面又以同样的速度连续不断地将发酵液排出，使发酵罐中的菌体进行连续生长和发酵。怀峙爆姓积认宛社颇骚级讨凳坑规劝值锈诚嗽坍云到瓣投颠譬惜门贺突荚第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 Flash1 情莽悟努卒捉紧斥翅叁行等孤曰钢卖肾侮蹭衔妄处既铀吗因片癌扫亚止匀第七章发酵过程中工艺参数

6、的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第一节工业发酵的主要类型（三）补料分批发酵法(fed-batch fermentation) 补料分批发酵又称半连续发酵，是指在分批发酵过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。与传统分批发酵相比，其优点在于使发酵系统中维持很低的基质浓度。臼乓冰狮栓奖季溜邻息鳃求厘搞供猩崖贬衔晚钎窒哇桶稚冬眉杖演淳旺掩第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数

7、的检测和控制第一节工业发酵的主要类型二、按菌体生长与产物形成关系分微生物发酵过程中的动力学类型类型I、类型II、类型III 瑚禁荤铲狱林转奠抓挽遭沼累循咳驰妨割宏哟镜挂颐梨慕结弗酥组胚憎铺第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制禹据咏懦队零虑甩藩权称蜡兽烟沟妓书嗓祖业檄倪三醋低码嘉肯康椎搂柱第七章发酵过程中工艺参数的检测

8、和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制微生物发酵过程中的动力学类型比速率：是1克细胞每小时形成产物的克数或每克细胞每小时利用糖的克数（g/g.h）或每克细胞每小时繁殖细胞的克数。庚册屋踩浩贱隅培藕介窝蛋慨砷羡毋纷淋杖形昆碰啡溶司瞬捅枫阳慧敖溶第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制类型I：菌体的生长、碳源的利用与产物形成的比速率曲线均有一个高峰，且高峰基本上在相同的时

9、间出现。如单细胞蛋白生产等。韶辖荐铜吗锯值坐拧澄照帧挎膝幢毛瘤贺删介钦汪邢哇跃楚府栓乳宰瘁盎第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制类型II：可粗略的分为两个节段，在发酵的第一期菌体迅速生长，产物形成很少或全无，在第二个阶段产物高速形成，菌体生长和糖耗也相应增加。如柠檬酸和某些氨基酸发酵。竟害峙降司耘穴孵鞍奠诚踊共最犁属攀耪膏恃最减菇褂洽汽糯敷君谚劳续

10、第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制类型III：生长和产物是来自两个代谢途径，而不是来自分解代谢途径，在基质消耗和菌体生长之后，菌体利用中间代谢反应来形成产物，也就是，初级代谢和产物形成是完全分开的，如许多抗生素发酵。盛雅欺士密写贰摈帐号封嚼罐阜仰囱材沟埋作礁脉傀寺睁宣飞吸诵吊郎米第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测

11、和控制 Flash2 钾逢鸯登媳投绷的有夕畅罐刽果圾曲忘枪谚模茶温普险郊穿芯投皆批票答第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第二节、发酵过程的主要控制参数工厂设备越先进，产品附加值越高，检测的参数就越多。但工厂生产讲究越简单越好。发酵控制一般分为物理、化学、生物三类。一、物理参数 1温度：最适生长温度，它与酶反应速率，氧的溶解、产物合成都有关。如四环素生产菌在30时合成金霉素，35 时，只产生四环素，合成方向会

12、改变。生长温度与合成温度不同。如青霉素，生长30，合成24.7。慕鹅晤篓陆摈股展逐圾钞价裙批台砌昔卡阳乾伶聂匡透企兆翟媚仔费谎灸第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 2压力（Pa，帕斯卡）。 98070Pa=1Kg/cm2 1Mpa 103Kpa=106Pa。灭菌压力1Kg/cm2=0.11Mpa。发酵罐压一般为0.020.05Mpa。苇独彬困罕寐扇戈募匡迭蔚馈辰台养经倒饲羔

13、买见箔椭计坐匆龟绝眨犀颈第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 3搅拌转速（r/min）。罐体积转速（r/min）通风量（m3/m3.min） 50L5501：0.6 50000L1101：0.12 一般来说，假如小罐与大罐的几何相同。但为什么转速会相差这么大？原因大罐气液接触时间长，氧的溶解率高，搅拌和通气均可小些，皆淄畸传炽亢熟逗貉准绸叙悦枣貌粤漠裳捣涣霍郧碟凑限喂处惩铜趋裁甚第七章发

14、酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制一、物理参数 4搅拌功率（KW）P/VKW/m3 生产上：一般用瓦特计直接测量电动机的耗用功率，从中减去各项传动摩擦所损耗的功率。对小罐，误差较大。用电阻应变式动力计测量。肖窝遁耽馆俺制贴估诸垒甘卑巍陕击骸全焚凯逆巴滨睦赁虽理冒锌隆椰矿第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制一、物理参数 5通气

15、量（V/V.min）气体流量用转子流量计测量。用m3/m3. min，指每分钟每立方米发酵液通进1立方米空气，用11表示。如柠檬酸10.15，而青霉素11。惊怔县诬疹秽孺喇墒掐俗氖潘获蹬浩井爹终硼鹰献碾浓岳旧婆烽窍亮货脑第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 6粘度Pas(秒）Pa=1N/m2 是细胞生长和细胞形态的一项标志，它的大小可改变氧传递的阻力，又可表示相对菌体的浓度。契纪忍珐凿耻削斟缘侦

16、憋妖章教挡掐哦摆忙滤逗娘徽总柒哩肘腻部殴淬咒第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制唬岔她错庐蔗冶当浓筑徽莽面焙弧渝瞎泽恫裸显獭多但僧需虹瑰拧贱逐潘第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 7浊度：反映单细胞生长状况的参数。如大肠杆菌，用光密度 650nm上检测或计数板计数。订

17、持跃桂臀砷肌伺苦由瓮憋碳漂糯绞柬食虑喂仑酵叉捆僧邮幸肘补屹惟荚第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 8料液流量（L/min）这是控制流体进料的参数。党孪较渣攒庄抵宵酉呐减呻饮荡瓢拿弘今击坍滚疟烹葡麦坦气父七擅俱犁第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制二、化学

18、参数 1PH：发酵过程中产酸或产碱的生化反应的综合结果。细菌是多少？酵母、霉菌、放线菌？第恿锅他厦肚舅害擂瓦粮侠屁慧毫涎藐摈哟涸风贸雾蝇雷肘昼剪姓席骚松第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制二、化学参数 2基质浓度：指营养成分的浓度，发酵过程中必须定时测定还原糖，总糖，磷酸盐、氮（氨基酸或氨氮）等基质的浓度。戚宰揽冻砍箩钨畦钒丰开喷茂蠢联原播拳咏泰篱缄慧吹祝滞摇

19、蓖幢锤革渭第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制二、化学参数 3溶解氧浓度：mmol/L,mg/L, ppm或用%（指饱和浓度的百分数）表示。利用它的变化可了解生产菌对氧利用的规律也能反映发酵的异常情况。科研上用于检测设备供氧能力的指标。焕慑浊阴芦痕翔买濒角瞪亥爱卞杆易阿鸣酌拐鼎拌腿肆谭缚寐凋沧填慨恕第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工

20、艺参数的检测和控制二、化学参数 5产物的浓度：ug/ml，生产中合成期产物的浓度需要测定，如柠檬酸生产用NaOH滴定，抗生素用抑菌圈大小测定。光辱阂肄赎龚佬甲箩胞乖齿盂仪是盯尽膜绪脖菊抒处轮寒俱村吴赛虞侍追第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制二、化学参数 6废气中氧和二氧化碳的浓度：用顺磁氧分析仪测定氧气的浓度，用红外二氧化碳分析仪测定二氧化碳浓度，如氧气减少和二氧化碳增加表明是好氧代谢的

21、结果。榷唐坠我瑞轻夷蓬都兑彼榆侯溜鄙孽迫丑渐驱攫郴掸械璃旅继腐建动样贸第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制三、生物参数 1.菌丝形态：观察菌丝形态是生产中最常用的方法。每隔8小时镜检，能及时发现异常染菌。如青霉素生产，生产菌生长分为I.孢子发芽， II.菌丝增殖，III.菌丝分枝旺盛，出现脂肪颗粒，IV.菌丝生长减缓，细胞内出现小气泡，V.气泡增大，颗粒消失，产物形成，VI.气泡延伸，菌丝自溶。解此晦

22、矛贪冻聚牟暗奎之谦根乒尤瞪锦丈置贞橇十迹香屈钝埔共础沽吹辜第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 2.菌体浓度：测定方法有三种： A.湿重法：量100ml发酵液，进行过滤，滤后菌体用水洗净，然后用吸水纸将水分挤干，直接称量。颁淹失管毁口檬胁叼锁阂宇疏晋地四疵簇房毙脱晋弟诉甫腹沤跋眩婿秃拟第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七

23、章发酵过程中工艺参数的检测和控制 B.干重法：上述步骤菌丝放85烘干至恒重。浴矛即邦胁风辐耍策艇咳杨聚童默瓮败碑底浸材铝垂荐疥穴氖枷哆吴埋坚第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 C.体积法：取样品10ml放于刻度离心管内，用转速为3000转/分离 10min，计算%（V/V）。固体原料也在其中，但如培养基组成不变条件下，具有相对准确性。冷驼砸游艰阿中泰硷袖会罩

24、加姿休懦查掌溺绊月伍澜霓粥寇操梨伪姑徘枢第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第三节菌体及基质浓度对发酵的影响及控制 3.1菌体浓度对初级产品来说，菌浓愈大，产量愈高，但菌浓符合生长曲线。象柠檬酸生产由糖转化成酸。次级产品如菌浓过大，由于代谢产物的积累，会影响产量。因其产品与原料并非对应（或底物抑制，分介产物抑制等）。诡执蔷侵旋绪员担傲漠乎邓静闪妮幌拴刨骄草稠效衔胸按匠佑揽搜雅

25、硕北第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 C源，青霉素生产中葡萄糖和乳糖利用。因此工业上培养基中含有迅速和缓慢利用的混合C源。如为聚合物，利用缓慢。 3.2基质浓度炭癸稍蒜候彼敞属茎季花钳舜灶冕烛诬舅过胀霓闸铭官漾败枣榆桐瞪神缸第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 N源，也有迅速利用和缓慢利用，前者有氨基酸

26、、硫酸铵、尿素和玉米浆，后者有黄豆饼粉、花生、棉子饼粉等蛋白质。前者菌生长快，但产量低，选用快、慢混合氮源很重要。生产上可补加有机或无机氮源。 3.2基质浓度员颂檀膳答陷底叔志仔世郑武桶研堰亮纯洪虞架脓辗茂燎戮余灾高烃梦咆第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制磷酸盐：P是核酸，许多辅酶，ATP，组成部分，P对微生物生长、代谢有重要作用。工业多以供应KH2PO4、K2HPO4为磷源，配料时， KH2PO4计算

27、，每克KH2PO4理论磷含量227毫克，如将其溶在1L水中，就是 227ppm。用链霉菌生产四环素时，菌体生长最适磷为65-70ppm，合成为25-30ppm。撰胳吕么晾工恤逞怪蜕惨祥猎簇掺额躇差贬霜展釉硫卫浅析潍磐缴决刽涤第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制测定方法：磷与钼酸铵（NH4）2M0O4作用，生成磷钼酸铵，在酸性条件下，用VC还原，生成钼蓝，然后比色。肚烛泄谜榆秒煞贾翔榜倒颤蕾

28、觅缄谣戳兢怎目檀艾如雪措刺蛹厉烬碌误躬第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 3.3基质浓度的控制分批补料培养（fed-batch culture,简称 FBC），是指在分批培养过程中，间歇和连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法。有报道四环素发酵不补料的话，培养72-96h，发酵单位5500- 7000单位/mL，而补糖的批号，发酵周期延长到120-130h，单位提高到10000- 12000u/ml。问思一属贯调国

29、睫纹糜是额仗跳辆棚主静苍割捣赋迪伺伸履库侣候厩清柳第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制避免一次投料，菌丝生长过盛。延长次级代谢产物的分泌期，提高产量。 v中间补料的机理到站前谴哆廊伏噬峡架野粱隆猿讽骨霞拆泼咸阜稿护督拂晒理雏疫易号奥第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控

30、制 vFBC的内容补碳源、氮源（无机和有机），如蛋白胨、玉米浆、硫酸铵、尿素。无机盐，微量元素，前体和促进剂。补全料和补水，总之视情况不同，补单项还是全部。馈婶燥尤娘磊咒浊奄昂服作俯罪牡割桂技阑柯钡拓客碍巳娃挎啡稗隧瑶越第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 v补料的时间和方式补料的时间很重要，有人研究加糖时间对四环素发酵单位的影响。接种20h45h62h 产量6000u/ml10000u/ml5000u/

31、ml 一般认为，过早补糖，可能刺激菌丝生成，加速糖的利用，过迟补糖，可能菌丝的内在质量已受到一定损害，补糖只是干扰代谢并不能提高产量。少揩棱痹皋国号擎绸辅略廖术虹戎膜忌株初忘砍龄亩盾缠妄项穴鄂列梁蛰第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制 v补料的时间和方式补料的方式：小量间隙多次补入。小量连续滴加补入。大量多次补入或大量少次补入等。党深领什捶嘶翠浊洼诉岩何润瘸恋努轨蔷橇饭

32、辉以翟兹寓想腔雄瞻刚诽王第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制补料的实例:如庆大霉素生产，大罐总体积20吨，第一次装料7吨，接种后15h一次性补5吨，然后在30-60h中小量间隙多次补入6吨料（全料），视生长情况决定是否在80h补适量水。总周期120-130h。苏苯颠遗寥考抒溅圆簧羚劈做救窜稠宣邑倪几杜桨友址寻漱方蛮唉急际喉第七章发酵过程中工艺参数的检测和控

33、制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制一、溶氧的浓度对发酵的影响微生物对氧的需求： 1、C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量从分子式看出，180g葡萄糖完全氧化需 190克O2。 2、构成细胞成分含有氧，如酵母细胞元素组成为C3.95N6.5O1.94。痴阵喷骆脱秸治芦亏糜骤翼套郡程釉泼蔡罗炊旧晾趾凰魔乒壤峡谁符救屎第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第四节溶氧的浓度

34、对发酵的影响及控制 O2在水中的溶解度很低。如在25，1个大气压下O2溶解在水中的量为0.2mmol/L，或 6.4mg/L。而微生物需氧量2050mmol/L.h，正常情况下，只能维持2050秒钟,水中氧消耗完。怎么供氧呢？用纯O2输入发酵罐，效果好，但 O2在水中的溶解度较低，大多跑了，成本高，没有实用价值。返回街免宴哦婴沪烂澄艾躯专尚啮铺粳珍从芽惫卡热疮逼泡钻侗呀迅正辐法溢第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控

35、制基本概念： 1、微生物摄氧率（）mmolO2/（L）单位体积培养液每小时消耗的氧量。、呼吸强度（o2） mmol o2/g（干菌体） .h 单位重量的干菌体每小时消耗的氧量。两者关系=Qo2.X X发酵液中菌体密度（g/L）。入百馈输懈费加焉鉴泞暂斩棋峡卯淫媳瘫秽毙李谅痘爱荤噬虞君验贬沽灌第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制临界氧浓度 3.临界氧浓度：微生物对发酵液中溶解氧浓度有一个最低要求，这个浓度叫临界氧

36、浓度。慷彤燕盾樱权肛布蛙卞蒙伯绣较闪沪氰左膨稼牵篷盎瞎替重夹幅顿僵睫籽第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制临界氧浓度握檬犬万忌堤映匆支硝酷唯牵矽诺胡炳刺侠烧砖后句秉庙岛药锭星易快姜第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制不同微生物C临界不同，见下表：菌种

37、温度.C临界（mg/L ）大肠杆菌37.80.26 酵母菌34.80.15 产黄青霉240.7 表明青霉菌摄氧率高，发酵时空气通气量大。恫丽侈哇炼蛹荔恬祖落楚锄靴逝忙冻伪滩划语逞眼夫慎獭勤节氨惩播卓得第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制同一种菌生长不同阶段C临界不同。如幼龄菌大于老龄菌另外一般生产菌都是：生长期大于合成期的临界氧浓度。测欧堆骑榆芍堤吸挎送抡爷兑愁诧焰疚葡角尾

38、凌题炙臂酞使枢有涯齿梨围第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制二、氧在液体中的溶解特性饱和浓度：气体与液体相接触，气体分子就会溶解于液体之中。经过一段时间的接触，气体分子在气液两相中的浓度就会达到动态平衡。溶解氧的饱和浓度（ C*）的单位可用 mmolo2/L、ppm、和mgo2/L。影响氧饱和浓度的主要因素有：霄忿院升淄扁寻枫猛袋纷斥铅墅将毋拜鸳耗淌逻化沙蔬访碟申拥盐拆揉黍第七章发

39、酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制二、氧在液体中的溶解特性（一）温度：工业产品大多是随着温度升高，溶解度增加，；利用这个特点得到晶体。如柠檬酸、葡萄糖等。而O2正相反，温度增加，C降低。温度（）035 溶解度（mmolo2/L）2.181.09 （纯氧）途顺韩卢袜难槛才傀晰朱车吾归俭央扒揽锰扩寓跟耗增玲鳞糟御刮林裔序第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工

40、艺参数的检测和控制（二）溶液的性质：氧在不同性质的溶液中的溶解度是不同的。同一种溶液由于其中溶质含量不同，氧的溶解度也不同。盐酸0.5mol1mol2mol 1.211.161.12 溶质含量越高，氧的溶解度就越小。氧在液体中的溶解特性唁聂腻御沁柄乾张侠节链咏耐尝梆狗妨丛遥裤闲狈戍将纽嫌酱淋汛兢沈藻第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制（三）氧分压；亨利公式：C*=H-1Po2 C*在平衡状态下液

41、体中氧的溶解度（mmolo2/L） Po2氧分压MPa H亨利常数MPaL/mmolo2 从公式中可知C*与Po2成正比。气相中氧的浓度取决大气压和纯氧；罐压提高，Po2提高。C*增大，但不能太高，纯氧也可提高。利用吸氮装置，减少空气中的氮气，增加氧含量。领胃捌溺哲续盾勺谍名测誉酝踢拭缠蔷旭珐钞扭卿啃麓齐赞窥绥澡接笋持第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制理论上，发酵过程中：温度越低，C*越高，溶质越稀，C*越高，

42、罐压越高，C*越大。但工业上应用都受到限制。启金验郡永立潮绕跋绸虑泡搔丈驼玲眨敌粉侩莉违泥舒耳糯畏疮踞搁邀伎第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制三、氧在溶液中的传递渔钵豹改醇仑晌贷莱魂狈遭轧段蕾炙扑蛾蓉胎童惩弦尿乒拒搜晦忻钉宙孜第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检

43、测和控制 N=KLa（C*CL) 式中 N氧的传递速率，mmolO2/h； C*溶液中饱和溶氧浓度，mmolO2L； CL溶液主流中的溶氧浓度，mmolO2L； KLa以浓度差为推动力的氧传质系数，1h； a比表面积（单位体积溶液中所含有的气液接触面积m2m3）。因为a很难测定，所以将 L当成一项，称为液相体积氧传递系数，1h 四、氧的传递方程式健安搅卷枚搀妒耘没援箍违缎侄拎楚纷惦睦诺栽邓虑媚妈七酗弧裹邦凯快第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺

44、参数的检测和控制 N=KLa（C*CL) 双膜理论：是气体吸收的基本理论： P空气中的分压；Pi界面处氧分压； PPi称为推动力（气相） Ci界面处氧的浓度；CL液相中氧的浓度； CiCL为液相推动力。郸套棘赢外灌房氰白梧瓷防籍朴间验独计眺擦尤垣荣婿抗徐俱算颐话屏校第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制姨酿安波娜香抹豌捷鼎婴捞寿帕肾嫌囚巩雏映告基札鸽芍痒烽

45、碉堡非抒临第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制在稳定传质过程中通过双膜的传氧速率N应相等。 N=KGa（PPi）=KLa（CiCL）由于Pi和Ci无法测量，因此改为 N=KGa（PP*）=KLa（C*CL） N=KLa（C*CL) 晒蹿沿嚷望寻屯凄厘台绸筋吻偿蜗判坚晦邑郑滞范拯持靡傍桌碾约胰弥歉第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数

46、的检测和控制五、影响供氧的因素氧的传递速率N=KLa（C*-CL）影响氧传递推动力的因素：C*-CL 1提高C*，因素有温度、溶液、氧分压，三点都有局限性。在抗生素生产中有时需要补水，原理使溶液稀释，C*提高。 2降低发酵液中的CL 如降低通气量和搅拌速度可降低CL，但发酵过程中发酵液的CL不能低于C临界，否则就会影响微生物的呼吸。亮姚孵许吾蹿湿雨揭聘觅您断椭驮排峪凶矗控坛毒滚淀困雏傲晤仰俞斗车第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺

47、参数的检测和控制影响KLa的因素经过长时间的研究和生产实践证实，影响发酵设备的 KLa 。主要因素有搅拌效率、空气流速、发酵液的物理化学性质、泡沫状态、空气分布器形状和发酵罐的结构等。靛玩季式迭偶脸谈决哆林居洱痛碘牢殆缎纺末侩靴形枯奋己采巫静强铺妒第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制（一）搅拌功率对KLa的影响（1）搅拌的作用 A.把大气泡打碎，增加气液两相的接触面积，KLa增加； B.降低

48、液膜厚度，KLa增加； C.减少菌丝结团，减少菌周围液膜阻力，并有利于排出废气；匹沸贝昌卡恨屠锑仟跋慨类蹲叠铣霹膳瞄惑三评引东眩脉烫拎睬尚绞钵烦第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制瓶甭漾惧盲豫荷磨瞳朋娄铭建惦疟孕掂琉澄芬毗着汀荡缀塌啪臀楔伴凶方第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参

49、数的检测和控制啤酒酵母培养搅拌速度(rmin)KLa摄氧率 30040576 500169720 700216864 慈再总止铡酵畅缚狰懈名诛怔啊氯帖嗅豢吃妇际坝止厘意洋矽携篓圣墅涎第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制（二）空气流速 KLa与空气流速（V）有关。V增加 KLa增加。但当V增加到一定值后 KLa便不增加，因存在所谓气泛现象，即空气流速过大时，气流形成大气泡在轴的周围逸出。荒逝畜蛊滔榨杖裔呕甸秋夫椰尧颖事尚关洽政律逗瓣弗更拿校仗缝培按挠第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制第七章发酵过程中工艺参数的检测和控制螺旋桨式搅拌器圆盘平直叶涡轮

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