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一般发酵过程中需要测量的物理、化学和生物参数有哪些?测量的方法及仪器是什么

来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:58:55
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一般发酵过程中需要测量的物理、化学和生物参数有哪些?测量的方法及仪器是什么【专家解说】:发酵过程是一种既古老又年轻的生化过程.在生物化学中把细菌和酵母等微生物在无氧条件下,酶促降解

【专家解说】:

发酵过程是一种既古老又年轻的生化过程.在生物化学中把细菌和酵母等微生物在无氧条件下,酶促降解糖分子产生能量的过程.指微生物分解有机物质的过程.现代对发酵的定义应该是:通过微生物(或动植物细胞)的生长培养和化学变化,大量产生和积累专门的代谢产物的反应过程.根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要,可以将发酵分成若干类型:1,按发酵原料来区分:糖类物质发酵、石油发酵及废水发酵等类型.2,按发酵产物来区分:如氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵等.3,按发酵形式来区分,则有:固态发酵和深层液体发酵.4,按发酵工艺流程区分则有:分批发酵、连续发酵和流加发酵.5,按发酵过程中对氧的不同需求来分,一般可分为:厌氧发酵和通风发酵两大类型.发酵控制参数因不同的发酵过程、发酵工艺、技术指标和发酵产物等要求不同而不同,主要有以下几点:一般的耗氧型发酵罐系统,要测量的参数可以分为物理参数、化学参数以及生物参数发酵过程物理参数:通常有发酵罐温度(T)、发酵罐压力(P)、发酵液体积(V)、空气流量(FA)、冷却水进出口温度(T1¬和T¬2)、搅拌马达转速(RMP)、搅拌马达电流(I)、泡沫高度(H)等,这些物理参数根据不同种类的发酵要求,都可以选择性的选取有关测量仪表来实现自动测量.发酵过程化学参数:发酵过程典型的化学参数有PH值(PH)和溶解氧浓度(DO),这两个参数对于微生物的生长,代谢产物的形成极为重要.过于由于缺乏耐消毒的能进行无菌操作的PH电极和溶解氧电极,使得无法做到实时的在线测量.而现在已有成熟的PH和溶解氧测量电极,典型的产品如瑞士的Ingold电极等.发酵过程生物参数:生物参数通常包括生物质呼吸代谢参数、生物质浓度、代谢产物浓度、底物浓度以及生物比生长速率、底物消耗速率和产物形成速率等.关于生物参数,无论在国内还是国外,在工业生产中实时在线的测量仪表都还很少.正是由于这些原因,使得微生物发酵过程的控制比一般的工业生产过程难度更大.