《发酵终点的判断》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发酵终点的判断（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、7.9发酵终点的判断发酵终点的判断l微生物发酵终点的判断，对提高产物的生产能力和经济微生物发酵终点的判断，对提高产物的生产能力和经济效益是很重要的。效益是很重要的。l生产能力是指单位时间内单位罐体积的产物积累而言，生产能力是指单位时间内单位罐体积的产物积累而言，其单位为其单位为g/Lhg/Lh。生产不能只单纯追求高生产力，而不。生产不能只单纯追求高生产力，而不顾及产品的成本，必须把两者结合起来，既要有高产量，顾及产品的成本，必须把两者结合起来，既要有高产量，又要是低成本。又要是低成本。l无论是初级代谢产物或次级代谢产物发酵，到了末期，无论是初级代谢产物或次级代谢产物发酵，到了末期，菌体的分泌能
2、力都要下降，使产物的生产能力下降或停菌体的分泌能力都要下降，使产物的生产能力下降或停止，有的生产菌在发酵末期，营养耗尽，菌体衰老而进止，有的生产菌在发酵末期，营养耗尽，菌体衰老而进入自溶，释放出体内的分解酶会破坏已形成的产物。入自溶，释放出体内的分解酶会破坏已形成的产物。7.9发酵终点的判断发酵终点的判断l要确定一个合理的放罐时间，须要考虑下列几要确定一个合理的放罐时间，须要考虑下列几个因素：个因素：l1.考虑经济因素考虑经济因素l2.产品质量因素产品质量因素l3.特殊因素特殊因素1.考虑经济因素考虑经济因素l发酵产物的生产能力是实际发酵时间和发酵准发酵产物的生产能力是实际发酵时间和发酵准备时
3、间的综合反应。实际发酵时间，须要考虑备时间的综合反应。实际发酵时间，须要考虑经济因素，也就是，经济因素，也就是，要以最低的成本获得最大要以最低的成本获得最大生产能力的时间为最适发酵时间生产能力的时间为最适发酵时间，但在生产速，但在生产速率较小（或停止）的情况下，单位体积的产物率较小（或停止）的情况下，单位体积的产物产量增长就有限，如果继续延长时间，使平均产量增长就有限，如果继续延长时间，使平均生产能力下降，而动力消耗、管理费用支出，生产能力下降，而动力消耗、管理费用支出，设备消耗等费用仍在增加，因而产物成本增加。设备消耗等费用仍在增加，因而产物成本增加。所以，须要从经济学观点确定一个合理时间。
4、所以，须要从经济学观点确定一个合理时间。2.产品质量因素产品质量因素l发酵时间长短对后续工艺和产品质量有很大的影响。发酵时间长短对后续工艺和产品质量有很大的影响。l如果如果发酵时间太短发酵时间太短，势必有，势必有过多的尚未代谢的营养物过多的尚未代谢的营养物质（如可溶性蛋白质、脂肪等）残留在发酵液中质（如可溶性蛋白质、脂肪等）残留在发酵液中。这。这些物质对后处理的溶媒萃取或树脂交换等工序都不利，些物质对后处理的溶媒萃取或树脂交换等工序都不利，因为可溶性蛋白质易于在萃取中产生乳化，也影响树因为可溶性蛋白质易于在萃取中产生乳化，也影响树脂交换容量。脂交换容量。l如果如果发酵时间太长，菌体会自溶发酵时
5、间太长，菌体会自溶，释放出菌体蛋白或，释放出菌体蛋白或体内的酶，又会显著改变发酵液的性质，增加过滤工体内的酶，又会显著改变发酵液的性质，增加过滤工序的难度，这不仅使过滤时间延长，甚至使一些不稳序的难度，这不仅使过滤时间延长，甚至使一些不稳定的产物的质量下降，产物中杂质含量增加。定的产物的质量下降，产物中杂质含量增加。l故故要考虑发酵周期长短对产物提取工艺的影响要考虑发酵周期长短对产物提取工艺的影响。3.特殊因素特殊因素l在个别在个别特殊情况下，如染菌、代谢异常特殊情况下，如染菌、代谢异常（糖（糖耗缓慢等）就应根据不同情况，进行适当处理。耗缓慢等）就应根据不同情况，进行适当处理。为了能够得到尽量
6、多的产物，为了能够得到尽量多的产物，应该及时采取措应该及时采取措施（如改变温度或补充营养等），并适当提前施（如改变温度或补充营养等），并适当提前或拖后放罐时间。或拖后放罐时间。7.9发酵终点的判断发酵终点的判断l合理的放罐时间是由实验来确定的，就是根合理的放罐时间是由实验来确定的，就是根据不同的发酵时间所得到的产物产量计算出的据不同的发酵时间所得到的产物产量计算出的发酵罐的生产力和产品成本，采用生产力高而发酵罐的生产力和产品成本，采用生产力高而成本低的时间，作为放罐时间。成本低的时间，作为放罐时间。l确定放罐的指标有：产物的产量、过滤速度、确定放罐的指标有：产物的产量、过滤速度、氨基氮的含量、
7、菌丝形态、氨基氮的含量、菌丝形态、pH值、发酵液的值、发酵液的外观和粘度等。外观和粘度等。发酵终点的掌握，就要综合考发酵终点的掌握，就要综合考虑这些参数来确定。虑这些参数来确定。7.10发酵异常处理方法与分析发酵异常处理方法与分析l发酵过程中突然停空气的应急处理方法发酵过程中突然停空气的应急处理方法l发酵过程中突然停电的应急处理方法发酵过程中突然停电的应急处理方法l发酵逃液的原因分析及逃液后的处理发酵逃液的原因分析及逃液后的处理发酵过程中突然停空气的应急处发酵过程中突然停空气的应急处理方法理方法l1、发现突然停空气，应立即大声发现突然停空气，应立即大声通知通知其它其它人员到岗人员到岗位进行抢救
8、，位进行抢救，并报上级领导。并报上级领导。2、如果供电正常应如果供电正常应立即停各运转罐机械搅拌，以防电机烧坏立即停各运转罐机械搅拌，以防电机烧坏！3、要、要先抢救前期罐和种子罐，后抢救中后期罐先抢救前期罐和种子罐，后抢救中后期罐。4、先先立即立即关关闭各运转罐的闭各运转罐的进气阀，再关排气阀进气阀，再关排气阀，防止料液倒入，防止料液倒入空气过滤器。空气过滤器。5、立即、立即关闭各级过滤器的出气阀和进气阀关闭各级过滤器的出气阀和进气阀。防止过滤器压力掉。防止过滤器压力掉零！零！6、正常送气后，顺次开总过滤器进气阀，分过滤器进气、出气正常送气后，顺次开总过滤器进气阀，分过滤器进气、出气阀，再开各
9、级罐的进气、排气阀，料液充分翻腾后顺次开启搅阀，再开各级罐的进气、排气阀，料液充分翻腾后顺次开启搅拌拌。（不能同时开搅拌，防止电流过高引起调闸）。（不能同时开搅拌，防止电流过高引起调闸）7、查清查清停气停气原因原因，停气期间不得脱离岗位，并做好原始记录！，停气期间不得脱离岗位，并做好原始记录！发酵过程中突然停电的应急处理发酵过程中突然停电的应急处理方法方法l大生产停电出现的问题大生产停电出现的问题1.全厂停电，空压机停，空气停，发酵罐无法保压；补全厂停电，空压机停，空气停，发酵罐无法保压；补料罐无法保压。特别是有些罐开着进气，排气开得很料罐无法保压。特别是有些罐开着进气，排气开得很小，甚至没开
10、，管道压力降低，物料倒流（若进气在小，甚至没开，管道压力降低，物料倒流（若进气在封头，还可能没事）。封头，还可能没事）。2.只有车间停电，搅拌停，有些品种短时间对发酵影响只有车间停电，搅拌停，有些品种短时间对发酵影响很小，不同品种影响不同很小，不同品种影响不同3.对无菌的影响，中小罐严重影响无菌，发酵罐应该有对无菌的影响，中小罐严重影响无菌，发酵罐应该有一定几率不染菌一定几率不染菌4.温度自控停止温度自控停止5.补料自控停止补料自控停止发酵过程中突然停电的应急处理发酵过程中突然停电的应急处理方法方法l1、首先判断是否同时停空气，如空气正常，只停照明和首先判断是否同时停空气，如空气正常，只停照明
11、和车间动力电时，只需关闭相应的电源开关即可！车间动力电时，只需关闭相应的电源开关即可！l如果如果空气没有停，搅拌停空气没有停，搅拌停了，那么就了，那么就将通气量加大，降将通气量加大，降低低12度发酵控制温度，度发酵控制温度，使菌体长慢些，使菌体长慢些，保持保持DO在临界在临界点以上。点以上。l如果如果空气没有停，搅拌没有停空气没有停，搅拌没有停，只是控制系统有问题不，只是控制系统有问题不能补料和控温，这时就要通过能补料和控温，这时就要通过手动控温手动控温，通过旁路来进，通过旁路来进行行手动补料手动补料，且需要有人来进行复核，防止出现误操作。，且需要有人来进行复核，防止出现误操作。l2、如全厂性
12、停电（同时停空气），处理方法和突然停空如全厂性停电（同时停空气），处理方法和突然停空气同样操作。气同样操作。l3、夜间停电要特别注意安全。、夜间停电要特别注意安全。l4、坚守岗位，做好原始记录！、坚守岗位，做好原始记录！发酵过程中突然停电的应急处理发酵过程中突然停电的应急处理方法方法l补充说明补充说明l第一点：对于不同发酵菌种影响不同，如果象第一点：对于不同发酵菌种影响不同，如果象乳酸菌这样的厌氧菌发酵一般就不存在搅拌和乳酸菌这样的厌氧菌发酵一般就不存在搅拌和通气的问题，这时较短时间的停电造成的损失通气的问题，这时较短时间的停电造成的损失可能就少得多。可能就少得多。l第二点：与发酵菌体生长程度
13、有关，如果是在第二点：与发酵菌体生长程度有关，如果是在初期，并且调度通知停电较长时间，建议关闭初期，并且调度通知停电较长时间，建议关闭罐上一切进气口、加料口等，等有了电后，重罐上一切进气口、加料口等，等有了电后，重新灭菌，重新接种。新灭菌，重新接种。发酵逃液的原因分析及逃液后的发酵逃液的原因分析及逃液后的处理处理l发酵罐逃液发酵罐逃液:是指在培养基灭菌或发酵培养过程中，由于泡沫升高是指在培养基灭菌或发酵培养过程中，由于泡沫升高而引起的发酵液从排气管道溢出的现象。而引起的发酵液从排气管道溢出的现象。l逃液的危害：发酵染菌，产量损失，环境污染等。逃液的危害：发酵染菌，产量损失，环境污染等。l发酵逃
14、液的原因：发酵逃液的原因：l消泡剂质量和加量问题，培养基原材料问题，培养基消泡剂质量和加量问题，培养基原材料问题，培养基配制问题及操作工操作问题。发酵过程逃液可能是：配制问题及操作工操作问题。发酵过程逃液可能是：除了前面问题外，还包括种子质量变化，搅拌控制及除了前面问题外，还包括种子质量变化，搅拌控制及补料工艺等。补料工艺等。l逃液，逃液，主要是发酵中前期没有控制好，导致菌丝衰老主要是发酵中前期没有控制好，导致菌丝衰老过快，菌丝自溶较多过快，菌丝自溶较多，要治本而不能只治标。，要治本而不能只治标。发酵逃液后的处理发酵逃液后的处理l1、加入消泡剂，加入消泡剂，l2、降低搅拌转速，、降低搅拌转速，
15、l3、降低空气流量，、降低空气流量，l4、提高罐压。、提高罐压。l5、带放、带放l6、后期，没有好的控制手段时，还可停搅拌，等待、后期，没有好的控制手段时，还可停搅拌，等待放罐。放罐。l7、如染噬菌体、如染噬菌体,也易造成也易造成逃液逃液,此时此时,千万不能马虎对千万不能马虎对待待,如菌丝已断裂如菌丝已断裂,罐上罐上pH异常异常,只能将罐上进排汽关闭只能将罐上进排汽关闭,等待下一步的处理等待下一步的处理(对染噬菌体罐的处理对染噬菌体罐的处理,应该每个厂应该每个厂都有一套方法都有一套方法).8、最后还要注意周围环境卫生的清洁、最后还要注意周围环境卫生的清洁。逃液后的处理逃液后的处理l1.如果是好
16、氧发酵如果是好氧发酵,就不能降流量就不能降流量,停搅拌停搅拌,因为会影响溶氧因为会影响溶氧,从而减从而减弱代谢弱代谢.l在代谢正常的情况下逃液在代谢正常的情况下逃液,说明发酵生长情况良好说明发酵生长情况良好,代谢旺盛代谢旺盛,所以液所以液面才会上升面才会上升.逃液后首先应该及时加消泡剂逃液后首先应该及时加消泡剂.让液面下降让液面下降.以免闷罐以免闷罐.因为代谢会受影响而有所下降因为代谢会受影响而有所下降,所以其次应该降低或暂停中间需补所以其次应该降低或暂停中间需补的碳源氮源量的碳源氮源量.l如果逃液量大如果逃液量大,还应考虑补点小料还应考虑补点小料,但但P源不建议补更多源不建议补更多.可以加强
17、看可以加强看罐工的巡回检查制度罐工的巡回检查制度,对液面易上的周期多总结对液面易上的周期多总结.l2.若是染菌引起若是染菌引起,则应该考虑放罐了则应该考虑放罐了.l3.若是原材料质量不好若是原材料质量不好,则应考虑换原料则应考虑换原料,或找替代品或调整用量配或找替代品或调整用量配比比.l4.消毒过程逃液还可以考虑降低消前体积消毒过程逃液还可以考虑降低消前体积.7.11发酵过程参数监测发酵过程参数监测了解典型生物状态变量的测量范围和准确度与培养了解典型生物状态变量的测量范围和准确度与培养参数的精度参数的精度选择在线测量仪器注意事项？选择在线测量仪器注意事项？对置于发酵罐内的探头有何要求？对置于发酵罐内的探头有何要求？常规在线测量和控制发酵的设定参数有哪些？常规在线测量和控制发酵的设定参数有哪些？何谓状态参数？举例？最常用的以及最有价值的状何谓状态参数？举例？最常用的以及最有价值的状态参数是什么？态参数是什么？常用的间接参数及其所需基本参数常用的间接参数及其所需基本参数离线发酵分析的内容？离线发酵分析的内容？教材教材P183189
