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發酵用PH電極是一個十分復雜的生物化學反應過程

更新時間:2019-08-16      點擊次數:4468
  發酵用PH電極是一個十分復雜的生物化學反應過程,由于生物體的生長、繁殖、代謝有許多不確定性,并受環境影響比較大,而微生物細胞內同時進行著成千上萬種不同的生化反應,各有各的調控機制,相互促進相互制約,因此,其控制過程也比較難,只能依據宏觀現象或借助一些檢測手段來推測微觀變化,而后施行進行人為干預,進而引導其朝著我們設定的方向發展。
 
  1、物理參數包括:溫度、罐壓、攪拌轉速、攪拌功率、空氣流量、發酵液粘度;
 
  2、化學參數包括:酸堿度、基質濃度、溶解氧濃度、氧化還原電位、中間體物質濃度、產物濃度、比生產速率、尾氣氧含量、尾氣二氧化碳含量;
 
  3、生物參數包括:菌體濃度、比生長速率、菌體形態;
 
  為什么要控制pH值?
 
  1.影響菌體生長:
 
  每種微生物都有其適合生長的pH值范圍,原因有二:
 
  (1)對營養成分的影響:不同的pH值條件下,培養基中各營養物質的穩定性不同;各營養物質之間發生化學反應不同;有機碳、氮源的水解或變性情況不同。進而影響菌體對營養物質的利用。
 
  (2)對菌體生物酶活性影響:培養基中的H+或OH-直接影響胞外生物酶的活性,進而影響菌體生長。
 
  (3)對菌體細胞結構的影響。
 
  (4)對菌體細胞膜荷電影響:引起細胞膜的通透性發生改變,因而影響菌體對營養物質的吸收和代謝物排泄。
 
  2.影響菌體代謝:
 
  培養基中的H+、OH-首先作用在胞外的弱酸(或弱堿)上,使之成為易于透過細胞膜的分子狀態的弱酸(弱堿),它們進入細胞后,再進行解離,產生H+或OH-離子,改變胞內原先的中性狀態,影響酶的結構和活性。進而影響菌體代謝。
 
  3.影響產物穩定性:
 
  不同的物質有不同的穩定pH值范圍。特別是胞外表達的產物,直接裸露于培養液中,給予合適的pH條件至關重要。
 
  4.影響發酵液的后處理:
 
  (1)pH值直接影響發酵液中某些物質的電荷性質
 
  (2)pH值會影響發酵液的粘度。

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