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发酵用PH电极是一个十分复杂的生物化学反应过程
点击次数:220 发布时间:2019-08-16
  发酵用PH电极是一个十分复杂的生物化学反应过程,由于生物体的生长、繁殖、代谢有许多不确定性,并受环境影响比较大,而微生物细胞内同时进行着成千上万种不同的生化反应,各有各的调控机制,相互促进相互制约,因此,其控制过程也比较难,只能依据宏观现象或借助一些检测手段来推测微观变化,而后施行进行人为干预,进而引导其朝着我们设定的方向发展。
 
  1、物理参数包括:温度、罐压、搅拌转速、搅拌功率、空气流量、发酵液粘度;
 
  2、化学参数包括:酸碱度、基质浓度、溶解氧浓度、氧化还原电位、中间体物质浓度、产物浓度、比生产速率、尾气氧含量、尾气二氧化碳含量;
 
  3、生物参数包括:菌体浓度、比生长速率、菌体形态;
 
  为什么要控制pH值?
 
  1.影响菌体生长:
 
  每种微生物都有其适合生长的pH值范围,原因有二:
 
  (1)对营养成分的影响:不同的pH值条件下,培养基中各营养物质的稳定性不同;各营养物质之间发生化学反应不同;有机碳、氮源的水解或变性情况不同。进而影响菌体对营养物质的利用。
 
  (2)对菌体生物酶活性影响:培养基中的H+或OH-直接影响胞外生物酶的活性,进而影响菌体生长。
 
  (3)对菌体细胞结构的影响。
 
  (4)对菌体细胞膜荷电影响:引起细胞膜的通透性发生改变,因而影响菌体对营养物质的吸收和代谢物排泄。
 
  2.影响菌体代谢:
 
  培养基中的H+、OH-首先作用在胞外的弱酸(或弱碱)上,使之成为易于透过细胞膜的分子状态的弱酸(弱碱),它们进入细胞后,再进行解离,产生H+或OH-离子,改变胞内原先的中性状态,影响酶的结构和活性。进而影响菌体代谢。
 
  3.影响产物稳定性:
 
  不同的物质有不同的稳定pH值范围。特别是胞外表达的产物,直接裸露于培养液中,给予合适的pH条件至关重要。
 
  4.影响发酵液的后处理:
 
  (1)pH值直接影响发酵液中某些物质的电荷性质
 
  (2)pH值会影响发酵液的粘度。

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