广东发酵罐电极(发酵工艺对PH值的影响及控制)
Posted
篇首语：大鹏一日同风起，扶摇直上九万里。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了广东发酵罐电极(发酵工艺对PH值的影响及控制)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
广东发酵罐电极(发酵工艺对PH值的影响及控制)
发酵液中营养物质的代谢吸收是引起pH值变化的重要原因，发酵液的pH值对菌体的生长繁殖和产物积累的影响极大，因此是一项重点检测的发酵参数。任何微生物进入生产之前，都必须进行生长和产物形成最适pH值的研究和实验，以便于掌握发酵过程中pH值变化的规律，及时对其进行检测，并加以合理的控制。pH值可用耐灭菌的玻璃电极和银-汞参比电极以及pH测量仪表的检测系统检测，可连续指示罐内酸碱变化。
pH值对发酵的影响
pH值对微生物繁殖和产物形成的影响主要有以下几个方面：
(1)影响酶的活性，当环境pH值抑制菌体内某些酶的活性时，就会阻碍菌体的新陈代谢；微生物的生长和生物合成都有其最适合能够耐受的pH值范围，但菌体生长阶段和产物合成阶段的pH值不一定一致。
(2)影响微生物细胞膜所带电荷的状态，改变细胞的通透性，影响微生物对营养物质的吸收和代谢产物的分泌；对发酵产物的稳定性也有影响。例如，在噻孢霉素的发酵中， pH值在6.7~7.5之间时，抗生素的产量相近，稳定性未受到影响，半衰期也没有太大的变化。但pH值超出这个范围，即或高或低，合成就受到抑制；当pH值大于7.5时，抗生素的稳定性下降，半衰期缩短，产量也下降。
(3)影响菌体的形态，例如，产黄青霉细胞壁的厚度随着pH值的升高而减小。
(4) pH值不同，往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。例如，丙酮丁醇发酵中，细菌增殖的pH值以5.5~7.0为好，发酵后期pH值为4.3~5.3时积累丙酮丁醇， pH值升高则丙酮丁醇产量减少，而丁酸、乙酸含量增加。从以上可以看出，为更有效地控制生产过程，必须充分了解微生物生长和产物形成的最适pH值范围。
发酵过程pH值的变化
在发酵过程中，随着菌种对培养基种碳、氮源的利用，随着有机酸和氨基酸的积累，会使pH值产生一定的变化。
生长阶段
菌体产生蛋白酶水解培养基中的蛋白质，生成铵离子，使pH上升至碱；随着菌体量增多，铵离子的消耗也增多，另外糖利用过程中有机酸的积累使pH值下降。
生产阶段
这个阶段pH值趋于稳定。
自溶阶段
随着养分的耗尽，菌体蛋白酶的活跃，培养液中氨基氮增加，致使pH又上升，此时菌体趋于自溶而代谢活动终止。
由此可见，在适合于菌生长及合成产物的环境条件下，菌体本身具有一定的调节pH的能力，但是当外界条件变化过于剧烈，菌体就失去了调节能力，培养液的pH就会波动。
影响发酵pH值的因素
发酵过程中， pH值的变化是微生物在发酵过程中代谢活动的综合反映，其变化的根源取决于培养基的成分和微生物的代谢反应。比如，在青霉素合成中，发酵中以乳糖作为碳源，乳糖被缓慢利用，丙酮酸积累较少， pH值维持在6~7之间，利于青霉素的积累；如以葡萄糖为碳源，葡萄糖被利用的速度很快，丙酮酸迅速积累，使pH值下降到3.6，从而抑制青霉素的合成。
一般来说，有机氮源和某些无机氮源的代谢起到升高pH值的作用，例如氨基酸的氧化、硝酸钠的还原、玉米浆中的乳酸被氧化等，这类物质被微生物利用后，可使pH值升高，这些物质即被称为生理碱性物质。碳源的代谢往往起到降低pH值的作用，例如糖类不完全氧化时产生的有机酸、脂肪不完全氧化时产生的脂肪酸、铵盐氧化后产生的硫酸等，这些物质即被称为生理酸性物质。此外通气条件的变化、菌体自溶或杂菌污染都可能引起发酵液的pH值变化。总之，发酵液的pH值变化是菌体代谢反应的综合结果。据此我们也可以从发酵过程中pH值的变化情况推测发酵罐中各种生化反应的进展和pH值变化异常的可能原因。在发酵过程中，要选择好发酵培养基地成分及配比，并控制好发酵工艺条件，才能保证pH值不会产生明显的波动。
总结如下：
pH值的变化决定于所用的菌种、培养基的成分和培养条件。
pH下降
（1）培养基中碳、氮比例不当。碳源过多，特别是葡萄糖过量，或者中间补糖过多加上溶氧不足，致使有机酸大量积累而pH下降；
（2）消泡剂加得过多；
（3）酸性物质的存在，铵被利用，pH下降。
pH上升
（1）发酵罐培养基中碳、氮比例不当。氮源过多，氨基氮释放，使pH上升；
（2）碱性物质存在；
（3）中间补料氨水或尿素等碱性物质加入过多。
（4）菌体自溶、杂菌污染；
最适pH值的选择和控制
选择最适pH值的原则是既有利于菌体的生长繁殖，又可以最大限度地获得高的产量。一般最适pH值是根据实验结果来确定的，通常将发酵培养基调成不同的起始pH值，在发酵过程中定时检测，并不断调节pH值，以维持其最适起始pH值，或者利用缓冲剂来维持发酵液的pH值。同时观察菌体的生长情况。菌体生长达到最大值的pH值即为菌体生长的最适pH值。产物形成的最适pH值也可以如此检测。
在测定了发酵过程中不同阶段的最适pH值之后，便可以采用各种方法来控制。在工业生产中，调节pH值的方法不仅仅是采用酸碱中和，因为酸碱中和虽然可以迅速中和培养基中当时存在的过量酸碱， 但是却不能阻止代谢过程中连续不断的酸碱变化，酸碱中和不能根本改善代谢状况。因为发酵过程中引起pH值变化的根本原因是微生物代谢营养物质的结果，因此最根本的措施是考虑培养基中生理酸性物质与生理碱性物质的配比，然后通过中间补料进一步加以控制。在补料过程中，常使用生理酸性物质[如(NH4) 2S04]和生理碱性物质(如氨水) ，这些物质不仅可以调节pH值，还可以补充氮源。当pH值和氨氮含量均低时，补加氨水；若pH值较高，而氨氮含量较低时，应补加(NH4) 2S04在青霉素发酵中，采用自动化补料工艺，通过控制葡萄糖的补加速率来控制发酵的pH值；在氨基酸发酵中，采用添加尿素的方法来调节pH值。流加发酵既可以达到稳定pH值的目的，又可以不断地补充营养物质，还可以解除由于底物的阻遏作用而对发酵产生的抑制，从而提高产量。补料发酵可以同时实现补充营养、延长发酵周期、调节pH值和调节培养液的特性等几个目的。
相关参考
发酵罐的控制系统主要是通过控制热工和生化参数，从而达到控制整个发酵罐的工艺参数的目的。发酵罐的控制系统大致经历了仪表控制、仪表+PLC控制（早期的逻辑控制）、PLC控制及其组成的DCS（分散）控制的发展过程。在整...
影响质量的五大因素(发酵的影响因素及其控制-发酵前需要考虑因素)
1、有机肥发酵质量与周期的影响因素（及适宜范围标准）。条件合理范围最佳范围碳氮比20:1-40:125:1-30:1水分含量40-65%50-60%氧气浓度大于5%远大于5%颗粒直径（直径以cm计）0.32-1.27可变pH5.5-9.06.5-8.0温度43.3-65.555-60可变：依特定的物...
...机理及危害：水体缺氧，水体有机质过多，在厌氧菌厌氧发酵的作用下，产生大量有机酸，致使水体pH值偏低。pH值偏低，致病菌容易大量繁殖，且硫化氢毒性增强。溶解氧养鱼虾水质溶解氧一般为4～6毫克
材料ph值是什么(芽孢杆菌到底发酵多长时间使用效果更好？最适宜温度和ph值多少？)
...适合饲料加丁业的需要。该研究以菌株SFU-9进行实验,研究发酵温度、接种量、培养基初始pH值、溶解氧等因素对菌株生长的影响,确定出取佳培养条件为:培养基初始pH值为6.0~6.5,接种量5%(相对摇瓶装液量)
游泳池PH值的变化会直接影响水质的变化，偏高或偏低都不行，泳池ph值国家规范7.0~7.8，建议控制在7.2~7.6之间，这个区间能够更有利于各种药效的发挥。接下来一起来看看游泳池PH值的影响。游泳池PH值的影响主要有以下几点：...
游泳池PH值的变化会直接影响水质的变化，偏高或偏低都不行，泳池ph值国家规范7.0~7.8，建议控制在7.2~7.6之间，这个区间能够更有利于各种药效的发挥。接下来一起来看看游泳池PH值的影响。游泳池PH值的影响主要有以下几点：...
...剂；（3）食品级固体酶制剂；（4）纯酶制剂。⭐微生物发酵法的优点（1）酶的品种多，新酶种容易得到；（2）菌种易诱变，代谢易调控；（3）生产周期短，酶的产量大；（4）基因易操控，优质种易得。⭐微生物发酵法分类（...
...仪器。pH计是利用原电池原理进行工作的，原电池的两个电极间的电动势依据能斯特定律，既与电极的自身属性有关，还与溶液里的氢离子浓度有关。原电池的电动势和氢离子浓度之间存在对应关系，氢离子浓度的负对数即为pH...
通用型工业PH电极,环境适应性强,简易的操作和优良的测试性能同时还有很高的性价比,能精确测量溶液的PH值和温度,可以广泛的应用于自来水、食品,生物制的、环保火电化工、冶金等等溶液中PH值的连续监测。性能特点1、使用方...
浓度测定仪(水处理工艺中pH计、溶解氧测定仪、污泥浓度计有什么不同)
...成。1、pH计pH计用来测定水溶液的酸碱度，pH计测量是以电极电位法为原理的在线pH测定仪，由检测器和变送器两部分构成。原理是当被测溶液流过检测器时，两电极和被测溶液形成化学原电池。原电池的两个电极间产生电动