溶氧量的控制

對(duì) 溶解氧進(jìn)行控制的目的是把溶解氧濃度值穩(wěn)定控制在一定的期望值或范圍內(nèi)。在微生物發(fā)酵過(guò)程中,溶解氧濃度與其它過(guò)程參數(shù)的關(guān)系極為復(fù)雜,受到生物反應(yīng)器中 多種物理、化學(xué)和微生物因素的影響和制約。所需的除1菌程度根據(jù)發(fā)酵工藝要求而定，既要達(dá)到除1菌效果，又要盡量簡(jiǎn)化除1菌流程，以減少設(shè)備投資和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力消耗。從氧的傳遞速率方程也可看出，對(duì)DO值的控制主要集中在氧的溶解和傳遞兩個(gè)方面。

（一）控制溶氧量。 (C*-CL)是氧溶解的推動(dòng)力，控制溶氧量首要因素是控制氧分壓（C*）。高密度培養(yǎng)往往采用通入純氧的方式提高氧分壓，而厭氧發(fā)酵則采用各種方式將氧 分壓控制在較低水平。直徑大，長(zhǎng)徑比小，形成皮帽厚度薄而表面積大，靠近壁部葡萄皮不容易噴淋，而且發(fā)酵進(jìn)行到一定程度后，大量CO2所產(chǎn)生的浮力使皮帽脫離浸漬液體，浮在液體表面的葡萄皮與空氣接觸面積加大，液體蒸發(fā)量大，頂部處于非浸漬狀態(tài)。如啤酒發(fā)酵，麥汁充氧和酵母接種階段，一般要求氧含量達(dá)到8～10PPM；而啤酒發(fā)酵階段，一般啤酒中的含氧量不得超過(guò)2PPM。

此 外，由于氧是難溶氣體，一定溫度和壓力下，DO值有一上限。為此，向發(fā)酵液中加入氧載體是提高DO值的一個(gè)行之有效的方法。1MP時(shí)打開(kāi)冷凝水閥門疏水，繼續(xù)開(kāi)大罐體進(jìn)蒸汽閥，除盡罐內(nèi)空氣后，罐內(nèi)壓緩慢上升，調(diào)整出氣調(diào)節(jié)閥，使之達(dá)到滅菌所要求溫度壓力，達(dá)到滅菌溫度時(shí)計(jì)時(shí)開(kāi)始。實(shí)驗(yàn)表明，在發(fā)酵基質(zhì)中添加 5%正十二烷，可明顯地提高發(fā)酵介質(zhì)中的溶氧水平，改善供氧條件，維持溶氧的相對(duì)穩(wěn)定，增加菌體濃度，提高L-天冬酞胺酶發(fā)酵水平(21%左右)

種子罐廠家說(shuō)明發(fā)酵罐發(fā)展歷史

一階段：1900年以前，是現(xiàn)代發(fā)酵罐的雛形，它帶有簡(jiǎn)單的溫度和熱交換儀器。

二階段：1900-1940年，出現(xiàn)了200m3的鋼制發(fā)酵罐，在面包酵母發(fā)酵罐中開(kāi)始使用空氣分布器，機(jī)械攪拌開(kāi)始用在小型的發(fā)酵罐中。

三階段：1940-1960年，機(jī)械攪拌，通風(fēng)，無(wú)菌操作和純種培養(yǎng)等一系列技術(shù)開(kāi)始完善，發(fā)酵工藝過(guò)程的參數(shù)檢測(cè)和控制方面已出現(xiàn)，耐蒸汽滅菌的在線連續(xù)測(cè)定的pH電極和溶氧電極，計(jì)算機(jī)開(kāi)始進(jìn)行發(fā)酵過(guò)程的控制。發(fā)酵產(chǎn)品的分離和純化設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)商品化。真菌發(fā)酵培養(yǎng)一般都是用氣升式發(fā)酵罐，和你說(shuō)的吹氧法是一個(gè)道理。

四階段：1960-1979年，機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的容積增大到80-150m3。由于大規(guī)模生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的需要，又出現(xiàn)了壓力循環(huán)和壓力噴射型的發(fā)酵罐，它可以克服?些氣體交換和熱交換問(wèn)題。計(jì)算機(jī)開(kāi)始在發(fā)酵工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。

五階段：1979年至今。生物工程和技術(shù)的迅猛發(fā)展，給發(fā)酵工業(yè)提出了新的課題。于是，大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)酵罐應(yīng)運(yùn)而生，胰島素，干擾素等基因工程的產(chǎn)品走上商品化。

發(fā)酵罐中的酵母生長(zhǎng)

數(shù)以百計(jì)的化合物的混合決定了啤酒的口味。有些化合物的量很少，但也會(huì)嚴(yán)重影響啤酒的整體風(fēng)味。麥汁的成分確定了產(chǎn)品中化合物可能的比例，但發(fā)酵是產(chǎn)生化合物并且適當(dāng)混合以釀造出啤酒的過(guò)程。簡(jiǎn)言之，發(fā)酵就是將糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，但是發(fā)酵實(shí)際上是產(chǎn)生許多化合物的非常復(fù)雜的過(guò)程。目前該設(shè)備在國(guó)內(nèi)用于谷氨酸、抗1生1素、黃原膠、糖化酶、檸檬酸生產(chǎn)，設(shè)備體積已達(dá)到140m3，投入使用后取得了非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)將酵母這種有生命的微生物加入到麥汁來(lái)完成這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程。

酵母細(xì)胞通過(guò)所謂“芽殖”過(guò)程進(jìn)行繁殖。在此過(guò)程中，酵母細(xì)胞在細(xì)胞壁上形成許多氣泡狀的突起。母細(xì)胞上的突起形成子細(xì)胞，并且某些母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核物質(zhì)可以穿過(guò)細(xì)胞壁到達(dá)子細(xì)胞。根據(jù)酵母菌株的不同，母細(xì)胞和子細(xì)胞可能連在一起，或者明確地分成獨(dú)立的細(xì)胞。如果過(guò)濾阻力太大或失去過(guò)濾能力致影響正常生產(chǎn)，則需清洗或更換（建議直接更換，不作清洗，因清洗操作后不能可靠保證過(guò)濾器的性能）。子細(xì)胞繼續(xù)用同樣的方式繁殖，并導(dǎo)致酵母細(xì)胞總數(shù)的增長(zhǎng)。

主發(fā)酵過(guò)程分為兩個(gè)階段：一個(gè)簡(jiǎn)短的起發(fā)期或休眠期和一個(gè)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。從微生物學(xué)的觀點(diǎn)看，還有一些階段與酵母生長(zhǎng)有關(guān)，但是它們不屬于啤酒釀造工藝的一部分。