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文檔簡介

1、第八節(jié)二氧化碳對發(fā)酵的影響及控制,二氧化碳的來源：是微生物的代謝產(chǎn)物，也是某些合成代謝的一種基質(zhì)。 二氧化碳對發(fā)酵的影響： 1、對菌體； 2、對產(chǎn)物。,一、二氧化碳對發(fā)酵的影響,1、對菌體： CO2效應(yīng)：在發(fā)酵生產(chǎn)中不同微生物或某一生長階段對二氧化碳有著特殊的要求（促進或必須）； 通常對菌體生長有抑制作用。排氣中高于4時，糖代謝和呼吸速率下降。,例如，發(fā)酵液中CO2的濃度達到1.610-1mol，就會嚴重抑制酵母的生長；當進氣口CO2的含量占混合氣體的80%時，酵母活力與對照相比降低20%。,2、對產(chǎn)物： 需占一定的比例（或分壓），過高、過低產(chǎn)量都會下降；如精氨酸發(fā)酵，PCO20.12105P

2、a。 CO2對某些發(fā)酵產(chǎn)生抑制作用。 如：抗生素，組氨酸等； 二氧化碳可通過改變pH而影響發(fā)酵生產(chǎn)。,CO2作用于膜脂質(zhì)核心部位，改變膜流動性及表面電荷密度，影響膜運輸效率，導(dǎo)致細胞生長受限制，形態(tài)改變；（HCO3- 影響細胞膜的膜蛋白） 也可產(chǎn)生反饋作用，使pH下降，與其他物質(zhì)反應(yīng)，與生長必需金屬離子形成碳酸鹽沉淀，過分耗氧，引起溶解氧下降等，影響菌體生長和產(chǎn)物合成。,CO2對細胞的作用機制：,二、二氧化碳濃度的控制,發(fā)酵液中CO2濃度的影響因素： 細胞呼吸強度； 發(fā)酵液流變學(xué)特性； 通氣攪拌程度； 罐壓大?。?設(shè)備規(guī)模。,二氧化碳濃度的控制方法：,調(diào)節(jié)罐壓、通氣量和攪拌速度； 通氣攪拌調(diào)節(jié)CO2的溶解度：在3 m3發(fā)酵罐中進行四環(huán)素發(fā)酵試驗，發(fā)酵40 h以前，通氣量減小到75 m3h，攪拌為80 rmin，提高CO2的濃度；40 h以后，通氣量和攪拌分別提高到110 m3h和140 rmin，降低CO2濃度，使四環(huán)素產(chǎn)量提高2530。 補料（青霉素：補糖，增加CO2 產(chǎn)生，降低pH。）,CO2釋放與發(fā)酵過程參數(shù)pH及操作參數(shù)補糖速率的關(guān)系,在青霉素發(fā)酵中補糖將引起排氣CO2增加，同時pH下降。 糖、CO2、pH三者的相關(guān)性，被青霉素工業(yè)生產(chǎn)上用于補料控制的參數(shù)，并認為排氣CO2的變化比pH變化更為敏感，所以測定排氣CO2釋放率 （CER）來控

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