发酵工程第8讲.ppt

1.2 离线检测参数 指取出样后测定得到的参数，如残糖、 NH2-N、菌体浓度。 2、间接参数： 将直接参数经过计算得到的参数，如摄氧率、KLa等。 按性质：物理参数，化学参数，生物参数 发酵参数 在线检测 直接参数 按检测手段 离线检测 间接参数 第二节 物理参数的测定 1 温度：温度传热器一般用热电阻（铂电阻、铜电阻）放在插入发酵液的金属套管中，经过仪表进行温度的测量。 2 空气流量：一般控制在0.5 ～1L/L.min，一般采用转子流量计测量，转子的位置随气体流量的变化而升降，造成电容量的变化，由此发出信号。（与化学参数溶氧关联） 3 罐压力：发酵罐的压力可用就地指示（压力表），也可将压力信号转变为电信号远传，一般采用隔膜式元件（压力敏感膜） 4 搅拌转速：通常以r/m表示，控制转速能调节溶氧、 CO2浓度。通过控制器设定转速，加以控制。 5 黏度：黏度可以作为细胞生长或细胞形态的标志，也能反应发酵罐中菌丝分裂的情况。目前还缺乏在罐内检测黏度的有效系统。 6 浊度：能及时反应反应单细胞生长状况的参数，对氨基酸、核苷酸等产品的生产极为重要，目前浊度只限于取样测定，可用浊度计或分光光度计测定。 溶氧电极可分为原电池型和电解型（极谱型）。 原电池型 简单便宜，不需要外加电压就有电流产生。 电解型（极谱型 ）： 所用的参比电极（阳极:银构成）的电位比阴极(白金或金构成)的高或相等，需极化电压使之维持在-0.6～-0.8V的氧极谱电压内。 谢 谢！ * * 第十章 微生物培养过程的参数检测 物理参数的测定 化学参数的测定 生物参数的测定 第一节 概述 物理参数：温度、搅拌转速、空气压力、空气流量、表观粘度、浊度、罐压、泡沫等。 化学参数：基质浓度（包括糖、氮、磷等）、pH、产物浓度、溶氧浓度、 CO2浓度、核酸量等 生物参数：菌丝形态、菌浓度、菌体比生长速率、呼吸强度、基质消耗速率、关键酶活力等 三大参数从检测手段分可分为：直接参数、间接参数 1、直接（状态）参数： 通过仪器或其它分析手段可以测得的参数，如温度、pH、残糖等。 直接参数——在线检测参数和离线检测参数 1.1 在线检测参数 指不经取样直接从发酵罐上安装的仪表上得到的参数，如温度、pH、搅拌转速、溶氧等。 在线检测必须用专门的传感器（也叫电极或探头）放入发酵系统，将发酵的一些信息传递出来，为发酵控制提供依据。 由于微生物培养过程是纯培养过程，无菌要求高，因此对传感器有特殊要求： 插入罐内的传感器必须能经受高压蒸汽灭菌（材料、数据） 传感器结构不能存在灭菌不透的死角，以防染菌（密封性好） 传感器对测量参数要敏感，且能转换成电信号。（响应快、灵敏） 传感器性能要稳定，受气泡影响小。 在线检测原理： 化学或物理信号 电信号 放大 记录显示仪（半自动） 控制器（与设定参数比较） 发出调节信号 控制器动作（全自动） 第三节 化学参数的测定 1 pH测量 pH测量方法 pH试纸曾经是一种广泛采用的方法 优点：方便，易操作 缺点：它主观性较强 质量差异，不同厂家不同批号的pH试纸测出的pH值会有较大的差别，有时甚至达0.5~1。 pH试纸 pH