pH对发酵过程影响及控制.pptVIP

发酵过程中培养液的pH值是微生物在一定环境条件下代谢活动的综合指标，是一项重要的发酵参数。它对菌体的生长和产品的积累有很大的影响。因此，必须掌握发酵过程中pH的变化规律，及时监测并加以控制，使它处于最佳的状态。 ; ;一 、 发酵过程中pH变化的原因是什么？ 二 、 pH对发酵的影响表现在哪些方面？ 三 、 我们该如何设计实验确定发酵的最佳pH？ 四 、发酵过程的pH控制可以采取哪些措施？;发酵过程中，pH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特性。 有研究表明，培养开始时发酵液pH的影响是不大的，因为微生物在代谢过程中，迅速改变培养基pH的能力十分惊人。例如，以花生饼粉为培养基进行土霉素发酵，最初将pH分别调到5.0、6.0和7.0，发酵24h后，这三种培养基的pH已经不相上下，都在6.5～7.0之间。但是当外界条件发生较大变化时， ;菌体就失去了调节能力，发酵液的pH将会不断波动。;而碳源的代谢则往往起到降低pH的作用，例如，糖类氧化不完全时产生的有机酸，脂肪不完全氧化产生的脂肪酸、铵盐氧化后产生的硫酸等。这类物质称为生理酸性物质。; PH变化的原因 1、基质代谢 ;2、产物形成 ;二、pH对发酵的影响 ;pH;pH对发酵的影响 ;（4）pH影响代谢方向 pH不同，往往引起菌体代谢过程不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。 例如黑曲霉在pH2~3时发酵产生柠檬酸，在pH近中性时，则产生草酸。 谷氨酸发酵，在中性和微碱性条件下积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。;3、pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响 ;一般最适pH是根据实验结果来确定的，通常将发酵培养基调节成不同的起始pH值，在发酵过程中定时测定、并不断调节pH，以维持其起始pH值，或者利用缓冲剂来维持发酵液的pH。同时观察菌体的生长情况，菌体生长达到最大值的pH即为菌体生长的最适pH。产物形成的最适pH也可以如此测得。 在测定了发酵过程中不同阶段的最适pH要求后，便可采用各种方法来控制。;;pH对海藻酸水解酶产生的影响;在工业生产中，调节pH的方法并不是仅仅采用酸碱中和，因为酸碱中和虽然可以中和培养基中当时存在的过量碱，但是却不能阻止代谢过程中连续不断发生的酸碱变化。即使连续不断地进行测定和调节，也是徒劳无益的，因为这没有根本改善代谢状况。因为发酵过程中引起pH变化的根本原因是因微生物代谢营养物质的结果，所以调节控制pH的根本措施主要应该考虑培养基中生理酸性物质与生理碱性物质的配比，然后是通过中间补料进一步加以控制。;补料也不是仅仅加入酸碱来控制，可用生理酸性和生理碱物质来控制，这些物质不仅可以调节pH，还可以补充氮源。当pH和氨基氮含量低时，加入氨水；当pH高，氨基氮含量低时，加入硫酸铵。 补糖是根据pH的变化来决定补糖速率，恒速补糖则通过加人酸碱来控制pH。 ;pH的控制方法 ;在发酵过程中根据糖氮消耗需要进行补料。在补料与调pH没有矛盾时采用补料调pH 如（1）调节补糖速率，调节空气流量来调节pH (2)当NH2-N低，pH低时补氨水； 当NH2-N低，pH高时补(NH4)2SO4; 分别在4种缓冲介质中，于pH 6．50一9．50测定天冬酰胺酶酶活力． 1 甘氨酸介质pH 8.00时酶活力最高； 2 硼酸在pH 8．50，酶反应最快 3 磷酸在pH 8．50，酶反应最快 4 Tris在pH 8．50，酶反应最快 酶活1＞2＞4＞3;小 结;对发酵的影响;pH的控制方式