发酵设计过程中的工艺控制

发布时间：

2022-08-12

在酶的发酵设计生产中，菌株的产酶性能是决定发酵效果的重要因素，但发酵条件也会影响细菌的生长和酶的产量。除了适宜的培养基外，酶的合成还需要适宜的温度、pH、溶解氧等。各种参数相互影响，相互联系，只有配合得当，才能取得预期的效果。

1、温度：微生物的生长、繁殖和代谢都需要在适宜的温度下进行，不同的细菌有不同的适生长温度。发酵设计过程中细胞产酸的理想温度通常低于细胞的生长温度，这是因为在较低的温度下，可以提高酶的稳定性，但温度越低越好。选择生长期适合细菌生长的温度和产酶期适合产酶的温度，在这样的发酵条件下获得的酶产量将是理想的。

2、pH:微生物的生长和代谢产物的合成不仅需要适宜的温度，还需要适宜的pH，发酵对微生物细胞的生长和酶的合成有重要影响，在适宜的pH下酶的产量会增加几倍甚至十几倍，由于菌株的遗传转化、培养基的成分、培养条件和营养物质的分解代谢，发酵设计过程中的pH发生变化，发酵液的初始PH对发酵酶活性影响很大。

3、溶氧：微生物根据需氧量的不同分为好氧、厌氧和兼性厌氧微生物，而工业发酵所需的微生物大部分是好氧的，它们需要从周围环境中不断获取氧气。特别是在深层发酵中，溶解氧的控制是一个非常重要的参数。供氧不足会影响产酶量，但溶解氧浓度越高越好。不同的发酵阶段需要不同的溶解氧浓度，发酵过程中有一些酶。然而，有些酶在发酵设计过程中对溶解氧的需求正好相反，这取决于菌株、酶的种类和培养基的成分等因素。

4、泡沫：发酵过程中，由于必要的通气和搅拌，培养基成分的变化，发酵过程中气体的产生，培养基中蛋白质表面活性剂的存在等。泡沫将不可避免地产生，这将对发酵过程产生严重的负面影响，过多的泡沫会降低发酵罐的负荷系数。由于泡沫是气体分散在少量液体中的胶体体系，会造成气液不循环，降低发酵过程中的氧传递效率。此外，如果泡沫过多，因此，泡沫控制是发酵设计过程中的重要内容。

除上述条件外，搅拌、压力、CO浓度和湿度都会影响发酵过程，它们也是发酵设计过程中的重要参数。在发酵过程中，还要防止杂菌的污染。发酵罐要消毒，接菌后要进行严格的无菌操作。发酵过程中应及时取样和镜检，防止杂菌污染。发酵是多种因素综合作用的结果，在发酵过程中，需要探索获得合理产酶量的理想条件。

关键词：

发酵设计工艺：发酵灭菌原理及全自动灭菌技术介绍

传统发酵设计技术与现代发酵设计技术对比

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