1、第一章緒論發酵：通過微生物、動物細胞和植物細胞的培養，大量生成和積累特定的代謝產物或菌體的 過程。發酵工程：是發酵原理和工程學的結合，是研究由生物細胞（包括微生物、動植物細胞）參 與的工藝過程的原理的科學，是研究利用生物材料生產有用物質，服務于人類的一門綜合性科學技術。這里所指的生物材料包括來自自然界微生物、基因重組微生物等以及各種來源的 動物細胞和植物細胞。發酵工程組成從廣義上講，由三部分組成：上游工程、發酵工程、下游工程 固體發酵液體發酵（厭氧發酵，好氧發酵） 厭氧發酵：酒精發酵罐好氧發酵：通風攪拌發酵罐通風攪拌發酵罐設備主要部件包括:1 1 罐身2 2 電機3 3 攪拌器4 4 軸封5

2、5 消泡器6 6 聯軸器7 7 中間軸承8 8 空氣吹泡管（或空氣噴射器）9 9 擋板1010 冷卻裝置1.1.罐體：罐體由圓柱體或碟形封頭焊接而成，材料為碳鋼或不銹鋼，大型發酵罐可用襯不銹 鋼或復合不銹鋼制成， 為了滿足工藝要求， 罐需要承受一定壓力， 罐壁厚度決定于罐徑及罐 壓的大小。罐體上的管路越少越好 2 2 攪拌作用：打碎空氣氣泡，增加氣液接觸界面以提高氣液間的傳質效率使發酵液充分混和。3 3 擋板的作用：防止液面中央產生漩渦，促使液體激烈翻動，提高溶解氧。豎立的蛇管、列 管、排管也可以起擋板作用；4 4 消泡器：利用機械的方法打碎氣泡5 5 儀表：測量相關參數為什么壓力表不用直管：

3、會有培養基沖入，污染壓力表；起不到緩沖作用；滅菌冷卻 后有冷凝水（含菌）掉入罐內，污染菌種，彎管液封，上面的雜菌不會掉入下面管道中。 6 6 罐體各部分的尺寸有一定比例，高/ /徑比約為 2.52.54 4。發酵罐的滅菌（在夾套中）關好空氣閥，蒸氣上進下出，沖蒸氣，壓力大于 2 2 kg/cm2kg/cm2 （120120C）,最好是 4 4 5 5 kg/cm2kg/cm2 （160160C）。當罐內溫度8080 C,進蒸氣口（蒸氣閥）關掉，出蒸氣口（排氣閥）關 小。打開空氣閥，蒸氣直接進罐，121121C, 202030min30min。從 8080 C100100C 上升很快，大于 10

4、0100C 后溫度上升很慢，到 118118C時就開始計時，計時 25mi25min n時立即關掉蒸氣閥。關掉蒸氣閥后通 入無菌空氣，使罐內一直保持正壓（高于大氣壓，空氣不會倒灌入罐內）。（在夾套中）立即加自來水冷卻，從下向上，使溫度盡快降到5555C左右，到 37373838C時關掉水，也有緩沖性。升溫降溫時注意緩沖性滅菌時蒸氣從夾套中進去，如從罐中進去，蒸氣冷凝，產生冷凝水、 無法接種、容易污染冬天溫度低、散熱快，低于3030C需加溫。加溫時蒸氣由下進入、從上第二章發酵設備i酒精發酵罐而出。如從 2525CT3030 C,加熱到 2828C 時即可關蒸氣閥微生物代謝發酵時產生大量熱，使溫

5、度大于 3030 C，需考慮適當降溫。冷卻時冷卻水由下進入、從上而出，注意緩沖性，不要降 至 3030C 才關小型罐 50L50L7T7T 用夾套系統冷卻；大型罐 7 7 噸以上，用冷卻管（盤腸、列管系 統） 發酵罐的管路和死角的消除1 1 盡量減少管路2 2 發酵罐的出口越少越好 3 3 出料口和進氣管可以合并 4 4 接種管、消泡管、補料管可以合并 5 5 排氣管不能合并，易引起交叉污 消滅死角1 1 絲口連接處改用法蘭連接2 2 焊接部位：堆焊、電焊、氧焊、魚鱗焊，選用魚鱗焊3 3 管道轉彎有弧度4 4 放料管、取料管的閥腔處裝小閥 消滅滲漏罐體穿孔一一不銹鋼 冷卻管產生裂縫一一定期更換

6、墊圈（法蘭連接）松脫一一擰緊軸封滲漏 軸絕對垂直 焊縫滲漏 閥桿發酵罐的管道布置保證蒸氣在管道中暢通， 有排氣口（小閥），接種管、中間補料管、放料管都要有排氣口 （小 閥）避免冷凝水排入已滅菌的罐體或空氣，加止逆閥（單向閥）滅菌后的管道用無菌空氣保 壓單向閥位置正確蒸氣總管道要有分氣缸、排氣閥、減壓閥、安全閥相鄰罐不聯通 接種 接種的三種方法 火圈直接倒種 注射器接種 壓力差接種 取樣 取樣閥關緊，打開蒸氣閥，再打開閥門，讓蒸氣沖（消毒殺菌 關上蒸氣閥，打開取樣閥，培養液因壓力作用流出；取樣后關閉取樣 閥，打開蒸氣閥，通蒸氣再次消毒，關閉閥門和。進料和出料 發酵罐上的人孔用于加料和維修。出料管

7、可以和進氣管合并。第三章工業發酵菌種選育重要工業微生物的分離及菌種要求 有的微生物從自然界中分離出來就能被利用，有的需要對分離到的野生菌株進行人工誘變，得到突變株才能被利用。當前發酵工業所用的菌種總趨勢是從野生菌轉向變異菌，自然選育轉向代謝育種， 從誘發基工業生產常用的微生物：細菌 枯草芽胞桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等，用于生產淀粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌苷酸等酵母菌 單細胞真核生物，常用啤酒酵母、假絲酵母、類酵母等，用于釀酒、制造面包、生產脂肪酶以及可食用、藥用和飼料用酵母菌體蛋白等霉菌根霉、毛霉、犁頭霉、紅曲霉、曲霉、青霉等，用于生產多種酶制劑、抗生素、有機酸及甾體激素等放線菌鏈霉

8、菌屬、小單孢菌屬和諾卡氏菌屬等，能產生多種抗生素，如鏈霉素、紅霉素、金霉素、慶大霉素等擔子菌 通常所說菇類微生物，用于多糖、橡膠物質和抗癌藥物的開發藻類 用作人類保健食品和飼料，如螺旋藻、柵列藻；可通過藻類將 C02C02 轉變為石油，或獲取氫菌種的來源1 1 根據資料直接向有關科研單位、高等院校、工廠或菌種保藏部門索取或購買；2 2 從大自然中分離篩選新的微生物菌種。工業微生物分離的程序定方案：首先要查閱資料，了解所需菌種的生長培養特性。采樣：有針對性地采集樣品。增殖：人為地通過控制養分或培養條件，使所需菌種增殖培養后，在數量上占優勢。分離：利用分離技術得到純種。發酵性能測定：進行生產性能測

9、定。這些特性包括形態、培養特征、營養要求、生理生化特性、發酵周期、產品品種和產量、耐受最高溫度、生長和發酵最適溫度、最適pHpH 值、提取5 5 10min10min);工藝等。工業微生物菌種的選育1 1 自然選育在生產過程中，不經過人工誘變處理，根據菌種的自發突變而進行菌種篩選的過程，叫做自然選育或自然分離。2 2 誘變育種使用誘變劑進行人工誘變能提高突變頻率和擴大變異譜，具有速度快、方 法簡便等優點，是當前菌種選育的一種主要方法，使用普遍。誘發突變隨機性大，必須與大規模的篩選工作相配合才能受到良好的效果。 誘變育種方案包括：1 1 突變的誘發2 2 突變株的篩選3 3 突變高產基因的表現誘

10、變劑的種類和選擇物理誘變劑。各種射線，如紫外線（焦耳）、X X 射線（庫侖/ /千克）、 線和超聲波等化學誘變劑。甲基磺酸乙酯（EMSEMS ）、亞硝基胍、亞硝酸、氮芥等。誘變處理劑量的選擇是一個比較復雜的問題，一般正突變較多出現在偏低劑量中，而負突變則較多出現于偏高劑量中。對于經過多次誘變而提高了產量的菌株，在較高劑量負突變率更高。目前處理劑量已從以前采用的死亡率 90909999%減低為 70708080%。誘變劑的選擇主要根據已經成功的經驗，與誘變 劑本身特點、菌種的種類和出發菌株的遺傳背景等有關。與營養缺陷突變有關的三類遺傳型個體：營養缺陷型：經誘變產生的一些合成能力出現缺陷，而必須在

11、培養基內加入相應有機養分才3 射線、丫射線、a射能正常生長的變異菌株。野生型：自然界分離到的任何微生物， 在其發生營養缺陷突變前的原始菌株， 為該微生物的 野生型。 原養型：指營養缺陷型突變菌株回復突變或重組后產生的菌株，與野生型的表型相同。營養缺陷型的鑒定生長譜法方法簡便，回變和污染不影響結果測定物質可為粉末或紙片 測定一般應分兩階段: 第一階段：測定是哪類物質的缺陷型;第二節段：根據第一階段確定的范圍，進一步確定是哪種具體化合物的缺陷型;圖單鵡聃雙雕妙鈦譜與篩選營養缺陷型突變株有關的三類培養基基本培養基（MMMM ）-:凡是能滿足野生型菌株營養要求的最低成分的合成培養基。 完全培養基（CM

12、CM） +:滿足一切營養缺陷型菌株生長的天然或半合成培養基。補充培養基（SMSM）XX:在 MMMM 中有針對性地加入一或幾種營養成分以滿足相應營養缺陷型 菌株生長的合成培養基。第三節工業微生物菌種的衰退、復壯與保藏一、微生物菌種的衰退菌種的退化是由個別、少數菌體細胞衰退后逐漸導致整個菌株退化的一個從量變到質變的遺 傳變異過程。菌種的退化會使微生物個體和群體特征發生變化，其中最重要的使所需產物的生產產量下降、營養物質代謝和生長繁殖能力下降、發酵周期延長、抗不良環境條件的性能減弱。（一） 菌種衰退的原因1 1、 菌種連續傳代導致自發突變或回復突變是菌種發生退化的直接原因2 2、 菌種保藏方法不當

13、。3 3、 菌種生長的條件要求沒有得到滿足，或是遇到不利的條件，或是失去某些需要的條件。（二）、防止菌種衰退的措施1 1 控制傳代次數2 2 創造良好的培養條件3 3 利用不易衰退的細胞傳代4 4 采用有效的菌種保藏方法二、菌種的復壯1 1 純種分離2 2 通過寄主體進行復壯3 3 淘汰已衰退的個體三、菌種的保藏（一）、菌種保藏的原理；菌種保藏主要是根據菌種的生理、生化特性，人工創造條件使菌7 7種常用茵爭惟藏方法的比放方法主荽措施適宜菌種保藏期評價禰箱保藏法（斜面）簡便體的代謝活動處于休眠狀態。（三）、菌種保藏的注意事項1 1 菌種在保藏前所處的狀態2 2 菌種保藏所用的基質3 3 操作過程

14、對細胞結構的損害微生物生長的測定：1 1 個體計數2 2 群體重量測定3 3 群體生理指標測定在生產實踐中縮短延滯期的常用手段：（1 1）通過遺傳學方法改變種的遺傳特性使遲緩期縮短；（2 2）利用對數生長期的細胞作為種子（3 3）盡量使接種前后所使用的培養基組成不要相差太大；（4 4）適當擴大接種量對數生長期以最大的速率生長和分裂，細菌數量呈對數增加， 細菌內各成分按比例有規律地增加，表現為平衡生長。對數生長期的細菌個體形態、化學組成和生理特性等均較一致，代謝旺盛、生 長迅速、代時穩定，所以是研究微生物基本代謝的良好材料。它也常在生產上用作種子，使微生物發酵的延滯期縮短，提高經濟效益。第四章發

15、酵機制及發酵動力學一 初級代謝及產物初級代謝產物是指微生物通過代謝活動所產生的、自身生長和繁殖所必需的物質二次級代謝及產物次級代謝產物是指微生物生長到一定階段才產生的化學結構十分復雜、對該生物無明顯生理功能，或并非是微生物生長和繁殖所必需的物質，-S調節旗代謝途徑區域化r 酶合成的誘導-代財向的調控障量腳仏合成的阻遏-代謝速度的調控卡活（細謂嚴活性的激活細胞透性的調節-能荷調節乳糖操縱子模型抑制作用：調節基因轉錄、合成阻遏蛋白，阻遏蛋白因其構象能夠識別并結合到操縱基因上，因此 RNARNA 聚合酶就不能與啟動基因結合，結構基因的表達被抑制，結果不能轉錄和翻 譯形成酶蛋白。誘導作用：在乳糖存在情

16、況下，乳糖代謝產生別乳糖（alloLactosealloLactose），別乳糖能和調節基因產生的阻遏蛋白結合，使阻遏蛋白改變構象，不能與操縱基因結合，失去阻遏作用，結果 RNARNA 聚合酶與啟動基因結合，并使結構基因活化，轉錄出mRNAmRNA，翻譯出酶蛋白。負反饋：細胞質中有了 3 半乳糖苷酶后，便催化分解乳糖為半乳糖和葡萄糖。乳糖被分解后，又造成了阻遏蛋白與操縱基因結合，使結構基因關閉。2 2、酶活性的調節（細調）一定數量的酶，通過其分子構象或分子結構的改變來調節其催化反應的速率。酶活調節的影響因素包括：底物和產物的性質和濃度、壓力、pHpH、離子強度、輔助因子以及其他酶的存在等等。特

17、點是反應快速。1酶活性的激活前體激活：代謝途徑中后面的酶促反應，可被該途徑中較前面的一個中間產物所促進。代謝中間產物的反饋激活：代謝中間產物對該代謝途徑的前面的酶起激活作用。2酶活性的抑制：大多是反饋抑制自己看 pptppt（ 212-217212-217）類型ifcS產瀚產能/葡萄赭菌種代表同型2 乳酸2ATFIctobuciJIus dchruckii異型 IIMP1 乳啟乙務ICO,1ATP1 jMJconustoc mmenterotdes異型IIMP1乳醱 丨乙酸 1（X）22ATPI jictobcilluN btvis1.同型乳酸發酵2、異型乳酸發酵*乙醴.乙KCOAA AF -

18、wp 2 KUH眄繇/6-stV 6-ey卅糖葡堿融酸 2船 C 乳酸2Aiy 2ATP第五章發酵工業培養基及原料處理一、培養基的營養成分及用途（一）能源 功能：生長、繁殖需要2AT? 2ADPIt2 乳酸2 丙陰酸C4ATPJADP2（ 13-二屛酸甘油酸）乙醇8 木碗2NAIT JNADH甘油醛（二）碳源 功能：提供能量、構成菌體、代謝產物的物質基礎；（三）氮源 功能：構成菌體、含氮代謝物（四）無機鹽 功能：構成菌體，參與酶的組成，維持酶活性，調節滲透壓，調節pHpH 值,維持氧化還原電位；（五）特殊生長因子：功能：酶的輔助部分，維持生命活動（六）發酵的促進劑與抑制劑1 1 前體：指某些化

19、合物加入到發酵培養基中，能直接被微生物在生物合成過程中結合到產物分子中去，而其自身的結構沒有多大的變化，但產物的產量卻因加入前體而有較大的提高。2 2 促進劑：指那些既不是營養物又不是前體，但卻能提高產量的添加劑。3 3 抑制劑：在發酵過程中加入抑制劑會抑制某些代謝途徑的進行，同時會使另外一些代謝途徑活躍，從而獲得人們所需要的某種產物或使正常代謝的某一代謝中間物積累起來。（七）水分 功能：生化反應均在水溶液中進行（一）、配置培養基的原則1 1、根據不同微生物的營養需要配置不同的培養基2 2、注意各營養物質的濃度和配比3 3、調節適宜的物理化學條件4 4、根據培養微生物的目的配置5 5、盡量使用

20、廉價易得的原料（二）、配置培養基的方法1 1、生態模擬2 2、查閱文獻3 3、借助優選法或正交試驗法精心設計培養基配方4 4、實驗比較實驗的規模一般由定性到定量，由小到大。發酵培養基的用途與要求、成分、配比經實驗確定，配制時兼顧原料來源、成本及工藝管理；第六章發酵工程的滅菌與空氣除菌一常見的滅菌方法（一）化學物質滅菌原理：藥物與微生物細胞中的成分反應，使蛋白質變性酶失活。 使用范圍：器皿、雙手和實驗室、無菌室的環境火菌，不能用于培養基火菌（二）輻射滅菌原理：利用高能量的電磁輻射與菌體核酸的光化學反應造成菌體死亡。 常用：紫外線、X X 射線和丫射線。使用范圍：用于室內空氣及器皿表面滅菌（三）干

21、熱滅菌原理：利用高溫對微生物有氧化、蛋白質變性和電解質濃縮作用而殺滅微生物。常用方法：灼燒和電熱箱加熱，140-180140-180 C 1-21-2 小時使用范圍：玻璃及金屬用具及沙土管滅菌（四）濕熱滅菌原理：蒸汽冷凝放出大量潛熱，具有穿透力，且在高溫有水分條件下，蛋白質易變性。 常用方法：水煮常壓滅菌：100100 c飽和蒸汽滅菌：一般 121121 c, 30min30min 使用范圍：培養基和發酵設備滅菌。（五）過濾除菌原理：利用微生物不能透過濾膜除菌。方法：0.010.450.010.45 m m 孔徑濾膜，使用范圍：用于壓縮空氣、酶溶液及其他不耐熱化合物溶液除菌。（六）火焰滅菌法

22、原理：利用火焰直接殺死微生物。 使用范圍：接種針、玻璃棒、三角瓶口（三）培養基火菌溫度的選擇選擇即能達到滅菌要求，又保證營養成分不被破壞的溫度 第二節培養基滅菌工藝一、分批滅菌（一）定義：將配制好的培養基輸入發酵罐中，用蒸汽加熱，使培養基和設備同時滅菌的一種滅菌方 式。操作過程：空罐準備：清洗、檢修和檢測。 升溫：把培養基加熱到滅菌所需的溫度。 保溫維持：在滅菌溫度下保持滅菌所需時間。 冷卻保壓：把培養基的溫度降低到接種的溫度。 發酵罐分批滅菌三路進汽：蒸汽從通風、取樣和出料口進入罐內直接加熱，直到所規定的溫度，并維持一定 的時間。這就是所謂的“三路進氣”。四路出汽：蒸汽從排氣、接種、進料和消

23、沫劑管排氣連續滅菌定義：將培養基通過專門設計的滅菌器，進行連續流動滅菌后， 進入預先滅過菌的發酵罐中的滅菌方式。2 2流程1 1）由熱交換器組成的滅菌系統2 2）蒸汽直接噴射型的連續滅菌系統3 3）由連消塔、維持罐和噴淋冷卻組成的滅菌系統三、連續滅菌與分批滅菌的比較與選 分批滅菌優點：1 1 不需附加設備 2 2 蒸汽利用率高 3 3 節約勞動力。缺點 1 1 培養基質量比較差 2 2 罐的利用 率低 3 3 冷卻水用量大連續滅菌優點：1 1 采用高溫快速滅菌法 2 2 可以按培養基性質分開滅菌3 3 有利于自動控制 4 4 節省冷卻水。缺點 1 1 投資費用高 2 2 對物料要求高 3 3

24、蒸汽用量大第三節空氣除菌 一 空氣凈化的方法各種不同的培養過程， 鑒于其所用菌種的生長能力強弱、生長速率的快慢、 培養周期的長短以及培養基中 pHpH 值差異，對空氣滅菌的要求也不相同。所以，對空氣滅菌的要求應根 據具體情況而定。一般可按 1010 3 3 的染菌概率，即在 10001000 次培養過程中，只允許一次是由于空氣滅菌不 徹底而造成染菌，致使培養過程失敗。空氣凈化的方法大致有以下幾種：1 1 熱滅菌法 2 2 靜電除菌 3 3 介質過濾除菌法1.1.熱滅菌法；基于加熱后微生物體內的蛋白質（酶）熱變性而得以實現。2.2.靜電除菌；近年來一些工廠已使用靜電除塵除去空氣中的水霧、油霧、塵

25、埃，同時也除 去了空氣中的微生物。靜電除菌時是利用靜電引力來吸附帶電粒子而達到除塵滅菌的目的。懸浮于空氣中的微生物， 其孢子大多數帶有不同的電荷，沒有帶電荷的微粒進入高壓靜電場時都會被電離成帶電顆粒。對于一些直徑很小的微粒， 它所帶的電荷很小，當產生的引力等于或小于微粒布朗擴散運動的動量時，則微粒就不能被吸附而沉降，所以靜電除塵滅菌對很小的微粒效率較低。3 3 介質過濾除菌法過濾除菌法是讓含菌空氣通過過濾介質，以阻截空氣中所含 微生物，而取得無菌空氣的方法。通過過濾除菌處理的空氣可達到無菌，并有足夠的壓力和適 宜的溫度以供好氧培養過程之用。該法廣泛應用，是獲得大 量無菌空氣的常規方法，在生產中

26、使用最多。絕對過濾;利用微孔濾膜，其孔隙小于0.50.5 甚至 0.10.1 卩 m m,將空氣中的細菌濾除，從而獲得無菌空氣。深層介質過濾；由多種介質組成過濾層，濾層較深，空隙較大，靠靜電、擴散、慣性和阻 填充物按下列順序安裝：孔板鐵絲網麻布棉花 -麻布-活性炭- 麻布-棉花-麻布鐵絲網 孔板 截作用等將細菌截留在濾層中，從而獲得無菌空氣。金屬絲 網和麻布的作用是使空氣均勻進入棉花濾層。 在充填介質區 間的過濾器圓筒外部有裝夾套，作用為在消毒時對過濾介質 加熱，要十分小心控制，溫度過高容易使棉花焦化而局部喪失過濾效率，甚至有燒焦著火的危險。空氣一般從下部圓筒切線方向通入，PS 4-9棉也坐煎

27、過菩器出口不宜安裝在頂蓋，以免檢修時拆裝管道困難。（二）、幾種典型的空氣凈化流程1.1.兩級冷卻、加熱除菌流程這是一個比較完善的空氣除菌流程，可適應各種氣候條件，低的相對適度下進入過濾器，以提高過濾效率。經第一冷卻器冷卻后，大部分的水、油都已結成較大的霧粒 故適宜用旋風分離器分離。第二冷卻器使空氣進一步冷卻后析出較小霧粒（1 1 卩 m m），宜采用絲網分離器分離，這樣發揮絲網能夠分離較小直徑的霧粒和分離效率高的作用。通常，第一級冷卻到 30303535C，第二級冷卻到 20202525C。除水后，空氣的相對濕度仍是 100100 %，須用絲網分離器后的加熱器將空氣中的相對濕度降低 至 505

28、06060%,以保證過濾器的正常運行。尤其適用于潮濕地區，其他地區可根據當地的情況，對流程中的設備作適當的增減。2.2.冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程（圖略）發酵過程的主要控制參數pHpH 值（酸堿度）溫度（C）溶解氧濃度基質含量 空氣流量 壓力攪拌轉速 攪拌功率 粘度 濁度料液流量 產物濃度 氧化還原電位 廢氣中的氧含量廢氣中的 CO2CO2 含量菌絲形態菌體濃度二、影響發酵溫度變化的因素產熱因素：生物熱（Q Q 生物）、攪拌熱（Q Q 攪拌）散熱因素：蒸發熱（Q Q 蒸發）、輻射熱（Q Q 輻射）、顯熱（Q Q 顯）發酵熱（Q Q 發酵）是發酵溫度變化的主要因素。Q Q 發酵=Q Q 生物

29、+ Q Q 攪拌Q Q 蒸發Q Q 輻射Q Q 顯最適溫度的選擇；在生長階段，應選擇最適生長溫度；在產物分泌階段，應選擇最適生產溫度。發酵溫度可根據不同菌種、不同產品進行選擇。溫度的控制能充分分離油水，使空氣達到較（2020 卩 m m）,且霧粒濃度較大,FU4FU4熬沖亂加躺敬稚1 1帕必榔 A 酬弘理！幼-林孫P P 及過程F 七章發酵條件工業生產上，所用的大發酵罐在發酵過程中一般不需要加熱，因發酵中釋放了大量的發酵熱，需要冷卻的情況較多。利用自動控制或手動調整的閥門，將冷卻水通入發酵罐的夾層或蛇行管中，通過熱交換來降溫，保持恒溫發酵。如果氣溫較高（特別是我國南方的夏季氣溫），冷卻水的溫度

30、又高，致使冷卻效果很差，達不到預定的溫度，就可采用冷凍鹽水進行循環式降溫，以迅速降到最適溫度。因此大工廠需要建立冷凍站，提高冷卻能力，以保證在正常溫度下進行發酵。第三節 pHpH 值對發酵的影響及其控制一、pHpH 值對發酵的影響影響酶的活性，當 pHpH 值抑制菌體中某些酶的活性時，會阻礙菌體的新陳代謝；影響微生物細胞膜所帶電荷的狀態，改變細胞膜的通透性，影響微生物對營養物的吸收和代謝產物的排泄；影響培養基中某些組分的解離，進而微生物對這些成分的吸收；pHpH 值不同，往往引起菌體代謝過程的不同，使代謝產物的質量和比例發生改變。二、發酵過程 pHpH 值的變化1 1 生長階段：菌體產生蛋白酶

31、水解培養基中的蛋白質，生成銨離子，使pHpH 上升至堿性；隨著菌體量增多，銨離子的消耗也增多，另外糖利用過程中有機酸的積累使pHpH 值下降。2 2、 生產階段：這個階段 pHpH 值趨于穩定。3 3、 自溶階段：隨著養分的耗盡，菌體蛋白酶的活躍，培養液中氨基氮增加，致使pHpH 又上升，此時菌體趨于自溶而代謝活動終止。三、引起發酵液 pHpH 值異常波動的因素1 1 pHpH 下降：1培養基中碳、氮比例不當。碳源過多，特別是葡萄糖過量，或者中間補糖過多加上溶氧不足，致使有機酸大量積累而pHpH 下降；2消泡劑加得過多；3生理酸性物質的存在，銨被利用，pHpH 下降。2 2、pHpH 上升：1培養基中碳、氮比例不當。氮源過多，氨基氮釋放，使pHpH 上升；2生理堿性物質存在；3中間補料氨水活尿素等堿性物質加入過多。（二） . . pHpH 值的控制首先考慮和試驗發酵培養基的基礎配方，使它們有個適當的配比，使發酵