微生物发酵工艺流程(关于微生物发酵工程的一些认识)

Posted 2023-05-26

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微生物发酵工艺流程(关于微生物发酵工程的一些认识)

1、什么是微生物发酵？

所谓微生物发酵，指的是人们为了得到某种物质，且这种物质在自然界中是不能直接获取或本身就存在的（比方说常见的酒精、氨基酸、黄原胶、核苷酸等等），这时候就需要某种特定的菌种在一定的环境下进行生长繁殖，其生命周期内的代谢产物就是我们所需要的原始材料，再经过后期的加工，从而得到我们所需要的产品。

2、微生物生长繁殖需要哪些条件、环境？

微生物就像我们人一样，生命活动过程中需要各种营养物质来维持，同时还需要合适的生活环境，比如有的微生物好氧，有的则抑氧等等。首先是所需的营养物质，即碳源、氮源、无机盐、生长因子等。不同的菌种所需要的营养物质种类不尽相同，同种类的菌种在不同的生长时间段所需的种类也不一样。拿黄单胞杆菌来说，其在工业生产中适应期、对数繁殖期、稳定期所需的碳源、氮源都不一样，所以在工业生产中，微生物在不同的阶段所需的物质要谨慎选择和投入，否则会起到反作用。其次是生长环境的选择，如酸碱度、水、温度、空气、渗透压等。环境的好坏，决定了菌种的活度，即活跃度，在工业生产中，菌种越活跃，代谢速度就越快，消耗物质的速度就快，而且物质能被充分利用，这样周期短，成本低，生产速度快，产量就高，所以生长环境的控制也是重点。

3、杂菌危害及消除

微生物发酵就如种粧稼一样，杂菌滋生就会消耗营养物质，严重的还会导致有用菌种失活或死亡，导致发酵异常，损失成本，这在工业化生产中是得不偿失的。故防染菌是工业化生产中最重要的环节，那么怎么能防止染菌，或者控制染菌率呢？1、环境微生物的控制。顾名思义，就是把发酵环境中的杂菌控制在一定范围内，甚至没有杂菌，这就是为什么到了秋冬季节，发酵染菌率普遍开始降低，就是因为环境杂菌减少了。所以，环境消毒是很有必要的，当然消毒液的选择、用量、消毒频次，需要规定。2、物料的“消毒”。菌种繁殖生长需要添加各种营养物质，所以在发酵前，需要对物料进行除杂菌。工业化生产中一般有物料过滤、实消、或者连消灭菌处理等几个步骤，物料过滤得选择滤网的目数、安装方式、清理等等，物料实消和连消需要规定上限和下限温度值，防止灭菌不彻底或者温度过高导致物料破坏等。3、发酵设备的灭菌处理。包括对各路管线及罐体灭菌，一般采用湿热灭菌的方法，即对管线和罐体内部通入蒸汽，并维持一段时间、温度、压力，达到灭菌的目的，过程中主要控制好温度和压力。其次就是要定期对设备进行清洁、检修处理，保证无清理死角，以及设备正常运转。4、风系统的控制。对于耗氧型的微生物发酵工程，风系统是其命脉所在。它不仅关系到是否染菌的问题，还决定着发酵周期的长短，所以进入发酵系统的风必须是无菌风，且其中的湿度、温度必须控制在一定的范围内。风的冷却、加热、过滤、消毒等得控制好，当然其中的各个指标等，需要自己去摸索，或者使用其他公开的方法，根据自己的实际来定标准。

4、过程控制

前期准备工作完成后，就进入了微生物繁殖生长代谢过程了。期间需要对应其生长繁殖时间对酸碱度、风量、温度等进行控制，每个时间阶段需要相对应的进行调整，保证菌种充分的生长，在最短的时间内完成发酵过程。

5、常见的异常问题

设备启停运转，温度、压力变化等工况变化，或多或少都会产生突发情况，比如风量波动、连消温度低了、搅拌停转了等等。这就要求平时对设备要计划检修、维护，对人员操作进行纠偏等。

6、成本控制

工业化生产中，的成本者得天下，所以在竞争激烈的当代，谁的成本低，谁的空间就大。发酵成本是比较高的，所以要尽量减少浪费，可从从能源（风、电、气、蒸汽、水）、辅料、人工、维修费用等方面入手，将成本控制在合理范围内，这就像过日子一样，要精打细算。