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溶氧對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物的影響
對(duì)于好氧發(fā)酵來說,溶解氧通常既是營(yíng)養(yǎng)因素,又是環(huán)境因素。特別是對(duì)于具有一定氧化還原性質(zhì)的代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)來說,DO的改變勢(shì)必會(huì)影響到菌株培養(yǎng)體系的氧化還原電位,同時(shí)也會(huì)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物的形成產(chǎn)生影響。
在黃原膠發(fā)酵中,雖然發(fā)酵液中的溶氧濃度對(duì)菌體生長(zhǎng)速率影響不大,但是對(duì)菌體濃度達(dá)到1大之后的菌體的穩(wěn)定期的長(zhǎng)短及產(chǎn)品質(zhì)量卻有著明顯的影響。
需氧微生物酶的活性對(duì)氧有著很強(qiáng)的依賴性。谷氨酸發(fā)酵中,高溶氧條件下乳酸脫氫酶(LDH)活性明顯比低溶氧條件下的LDH酶活要低,產(chǎn)酸中后期谷氨酸脫氫酶(GDH)的酶活下降很快,這可能是由于在高溶氧條件下。
DO值的高低還會(huì)改變微生物代謝途徑,以致改變發(fā)酵環(huán)境甚至使目標(biāo)產(chǎn)物發(fā)生偏離。研究表明,L-異亮氨酸的代謝流量與溶氧濃度有密切關(guān)系,可以通過控制不同時(shí)期的溶氧來改變發(fā)酵過程中的代謝流分布,從而改變Ile等氨基酸合成的代謝流量。
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)酵過程中,溶解氧濃度與其它過程參數(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。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。開始時(shí)可能蒸汽壓力不穩(wěn),壓力表指針劇烈擺動(dòng),可以適當(dāng)關(guān)小夾套進(jìn)氣閥,然后依次來打開取樣閥出蒸汽閥,取樣閥進(jìn)蒸汽閥,底閥出蒸汽閥,底閥進(jìn)蒸汽閥,對(duì)取樣閥和底閥滅菌,同時(shí)排盡壓力不穩(wěn)的水蒸氣。
(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。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2PPM。發(fā)酵設(shè)備廠家說明啤酒發(fā)酵罐的清潔發(fā)酵罐大清潔,就是對(duì)于啤酒出產(chǎn)進(jìn)程中這一遍及在的疑問而規(guī)劃的清潔技術(shù)。
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。4在實(shí)消過程中,夾套通蒸汽預(yù)熱時(shí),必須控制進(jìn)汽壓力在設(shè)備的工作壓力范圍內(nèi)(不應(yīng)超過0。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)
發(fā)酵罐罐體的清洗維護(hù)和保養(yǎng)
發(fā)酵罐罐體是直接與物料接觸的場(chǎng)所。其表面光潔度的程度以及內(nèi)部構(gòu)件的清潔度是直接影響染菌的處于因素。因此,在每次發(fā)酵結(jié)束后和再次使用前都必須及時(shí)清洗罐體及相關(guān)設(shè)備,清洗時(shí)應(yīng)注意電器元件、電 極接口,不能進(jìn)水,受潮。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。 清洗前應(yīng)取出PH、DO電極按其要求保養(yǎng)。
清洗罐內(nèi)可配合進(jìn)水進(jìn)氣、電機(jī)攪拌、加溫一起進(jìn)行,如多次換水還不能清洗潔凈,則要打開頂蓋用軟毛刷刷洗罐內(nèi)部件。方法如下:控制開關(guān)與電源開關(guān),取下頂 蓋電極、電機(jī)及其連線插頭。拔下進(jìn)氣膠管冷凝器快速接頭拆下進(jìn)氣過濾器上膠管與接頭;把頂蓋連同攪拌一起垂直向上拆卸下來,并橫置于平整桌面,墊好、不要 碰撞軸和葉輪,用中性洗滌劑刷洗罐體及內(nèi)部各部件。在設(shè)計(jì)發(fā)酵容器時(shí)充分考慮葡皮渣浸漬的需求,以及發(fā)酵過程酵母與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的需求。
研究人員經(jīng)過微生物進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)而得到飼料酶制劑的詳細(xì)操作流程如下,首先應(yīng)先要對(duì)合格的微生物菌株進(jìn)行嚴(yán)格的篩選與誘變,并對(duì)方針菌株在排泄過程中所需要的酶能力進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)估;第二步,研究人員經(jīng)過相應(yīng)的基因工程技術(shù),在產(chǎn)酶基因搬運(yùn)過程中,盡量將基因搬運(yùn)到那些成本較低、酶生產(chǎn)能力較強(qiáng)的微生物群;將其放置于滅菌原猜中再進(jìn)行發(fā)酵處理,后是經(jīng)過一系列的裝備、混合與打包等,正式推行,以不斷驗(yàn)證飼料酶制劑的實(shí)習(xí)成效,保證其可靠性與安全性。種子罐廠家說明自吸式液體發(fā)酵罐是一種不需要空氣壓縮機(jī),而在攪拌過程中自吸入空氣的發(fā)酵罐,國內(nèi)醋廠、酵母廠、制藥廠已采用該發(fā)酵設(shè)備。