发酵过程工艺控制.ppt

第一章发酵工程总论第二章发酵设备第三章发酵工业原料及其处理第四章发酵灭菌与无菌空气制备第五章发酵菌种的制备第六章发酵工业放大第七章发酵机制第八章发酵动力学第九章发酵过程工艺控制第十章发酵染菌及防治第十一章发酵工业废物、废水处理和资源化技术第十二章展望发酵工程发酵工程第九章发酵过程工艺控制1培养基对发酵的影响2氧对发酵的影响3温度对发酵的影响及控制4pH对发酵过程的影响及控制5泡沫对发酵的影响及控制6流加补料的控制7co2浓度和呼吸商8微生物培养过程的参数检测发酵染菌及其防治学除取决于生产菌种本身的性能外,还必须予以微生物合适的环境条件才能发挥和表现出它的优良生产能力。研究和了解与生产菌种相关的环境条件,如培养基组成、温度、pH、氧的需求、泡沫、发酵过程中补料等,可以为掌握菌种在发酵过程中的代谢变化规律,进行合理的生产工艺控制提供理论基础。本章的重点和难点重点:温度、pH、氧的需求、泡沫、补料对发酵的影响及其调控。难点:影响发酵因素的调控-§9-5泡沫对发酵的影响及其控制一、泡沫的性质、发酵泡沫形成的原因三、发酵过程中泡沫的变化四、影响泡沫稳定性的因素五、泡沫对发酵的影响六、发酵过程中泡沫的控制一泡沫的性质1、气/泡间液膜的性质2、泡沫是热力学不稳定体系3、泡沫体系的三阶段变化泡沫是气体被分散在少量液体中的胶体体系,属于气液非均相体系。气泡大小分布的变化气泡液膜变薄泡沫破灭3、泡沫体系的三阶段变化-、气液接触泡沫是气体在液体中的粗分散体,产生泡沫的首要条件是气体和液体发生接触。而且只有气体与液体连续、充分地接触才会产生过量的泡沫。气液接触大致有以下两类情况:(1)气体从外部进入液体,如搅拌液体时混入气体。(2)气体从液体内部产生。气体从液体内部产生时,形成的泡沫一般气泡较小、较稳定。2、含助泡剂在未加助泡剂,但并不纯净的水中产生的泡沫,,只能瞬间存在。摇荡纯溶剂不起泡,如蒸馏水,只有摇荡某种溶液才会起泡。在纯净的气体、纯净的液体之外,必须存在第三种物质,才能产生气泡。对纯净液体来说,这第三种物质是助泡剂。当形成气泡时,液体中出现气液界面,这些助泡剂就会形成定向吸附层。与液体亲和性弱的一端朝着气泡内部,与液体亲和性强的一端伸向液相,这样的定向吸附层起到稳定泡沫的作用。二泡沫形成的原因3、起泡速度高于破泡速度二泡沫形成的原因起泡的难易,取决于液体的成分及所经受的条件;破泡的难易取决于气泡和泡破灭后形成的液滴在表面自由能上的差别;同时还取决于泡沫破裂过程进行得多快这一速度因素。高起泡的液体,产生的泡沫不一定稳定。体系的起泡程度是起泡难易和泡沫稳定性两个因素的综合效果:(1)泡沫产生速度小于泡沫破灭速度,则泡沫不断减少,最终呈不起泡状态;(2)泡沫产生速度等于泡沫破灭速度,则泡沫数量将维持在某一平衡状态;(3)泡沫产生速度高于泡沫破灭速度,泡沫量将不断增加。