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微生物在发酵过程中对溶氧的控制与哪些因素有关?

发布日期:2021-05-14      浏览次数:304

    在好氧微生物液态发酵中,溶氧的控制至关重要。那么这与哪些因素有关?


    微生物在发酵过程中的摄氧率和菌体生物量、呼吸强度有关。

    摄氧率是指单位体积培养液在单位时间内的吸氧量,以r表示,单位为mmolO2/(L·h)。呼吸强度可以表示微生物的相对吸氧量,但是,当培养液中有固体成分存在时,测定起来有困难,这时可用耗氧速率来表示。微生物在发酵过程中的耗氧速率取决于微生物的呼吸强度和单位体积菌体浓度。

呼吸强度受以下五个因素影响:

(1)菌种,不同的微生物,有着不同的代谢情况,其呼吸强度不同,R范围一般范围25-100mmol/L.H。此外同种微生物在生产不同的产物时,呼吸强度也不相同,如果产物从TCA循环获得,则呼吸强度较高。

(2)菌龄,对于摄氧率,微生物在适应期由于生物量低,菌体处于适应环境阶段,摄氧率较低;菌体处于对数生长阶段时,微生物的呼吸强度QO2最高,此时R值随着生物量的增加而增加,平衡期和衰亡期由于受菌体本身呼吸强度及很多限制条件影响,摄氧率会相应降低。

(3)培养基,培养基中碳源的种类和浓度是影响呼吸强度非常重要的因素,同种微生物,生产同种物质,在利用不同碳源时,呼吸强度不同,对氧气都需求不同,比如毕赤酵母在利用甘油,甲醇,山梨醇的时候对氧气的需求是不同的,其根本原因还是在其代谢途径不同。

(4)有害物质,微生物进入稳定期后,会不断释放一些次级代谢产物,这些代谢产物很多对微生物本身是有害的,会抑制微生物的生长,从而降低呼吸强度。

(5)发酵条件,pH,温度会影响微生物的生长状态,从而影响微生物的呼吸强度,从而影响摄氧率。

 

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