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發(fā)酵過程監(jiān)控中需關(guān)注哪些參數(shù)?

更新時間:2024-06-03      點(diǎn)擊次數(shù):444
  發(fā)酵過程監(jiān)控是生物工程和工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它涉及對發(fā)酵罐內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,以確保微生物生長和代謝活動的最優(yōu)化。以下是發(fā)酵過程監(jiān)控中需要關(guān)注的主要參數(shù):
  
  1、溫度:溫度是影響微生物生長速率和代謝途徑的關(guān)鍵因素。發(fā)酵過程中,溫度需要嚴(yán)格控制在微生物生長的適范圍內(nèi)。過高或過低的溫度都可能抑制微生物活性,影響發(fā)酵效率。
  
  2、pH值:pH值的穩(wěn)定對于維持微生物代謝平衡至關(guān)重要。許多微生物對pH值敏感,pH值的變化會直接影響酶活性和細(xì)胞生理狀態(tài)。因此,發(fā)酵過程中需要持續(xù)監(jiān)測并適時調(diào)整pH值。
  
  3、溶氧量(DO):在好氧發(fā)酵過程中,溶解氧是微生物生長和代謝的限制因素之一。溶氧量需要維持在一個適宜的水平,以保證微生物的代謝需求得到滿足。
  
  4、底物濃度:底物作為微生物生長和代謝的原料,其濃度需要根據(jù)發(fā)酵階段進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。底物濃度過高或過低都可能影響發(fā)酵效率和產(chǎn)物產(chǎn)量。

發(fā)酵過程監(jiān)控

 

  
  5、生物量濃度:通過測量發(fā)酵液中的生物量濃度,可以評估微生物生長狀況和發(fā)酵進(jìn)程。生物量濃度的變化反映了微生物的生長速率和代謝活性。
  
  6、代謝產(chǎn)物濃度:監(jiān)測發(fā)酵過程中關(guān)鍵代謝產(chǎn)物的濃度,如乙醇、乳酸、有機(jī)酸等,對于評估發(fā)酵效果和指導(dǎo)工藝優(yōu)化具有重要意義。
  
  7、氣體流量:在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體(如CO?)的流量可以用來評估微生物的代謝活動和發(fā)酵效率。
  
  8、攪拌和通氣:攪拌和通氣系統(tǒng)的工作狀態(tài)直接影響到發(fā)酵液的混合程度和氧氣的傳遞效率,需要定期檢查和維護(hù)。
  
  9、反壓:在發(fā)酵過程中,反壓的監(jiān)測對于確保發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和防止液體噴出非常重要。
  
  10、溫度梯度:在大型發(fā)酵罐中,由于溫度分布不均,可能會形成溫度梯度,影響微生物生長和代謝。因此,需要監(jiān)測發(fā)酵罐內(nèi)的溫度分布情況。
  
  通過對以上參數(shù)的實(shí)時監(jiān)控和控制,可以優(yōu)化發(fā)酵過程,提高產(chǎn)物產(chǎn)率和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。隨著自動化和智能化技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代發(fā)酵過程監(jiān)控系統(tǒng)越來越先進(jìn),能夠?qū)崿F(xiàn)更精確、更高效的過程控制。
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