溶氧在發(fā)酵工程中的重要性

發(fā)酵液中的溶氧濃度（Dissolved Oxygen ，簡(jiǎn)稱(chēng)DO）對(duì)微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成有著重要的影響。在發(fā)酵過(guò)程中，必須供給適量的無(wú)菌空氣，菌體才能繁殖和積累所需代謝產(chǎn)物。調(diào)整夾套進(jìn)氣閥、罐體進(jìn)蒸汽閥和出氣調(diào)節(jié)閥，使溫度、罐壓保持所設(shè)溫度。發(fā)酵過(guò)程中，氧的傳質(zhì)速率主要受發(fā)酵液中溶解氧的濃度和傳遞阻力 影響。研究溶氧對(duì)發(fā)酵的影響及控制對(duì)提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量等都有重要意義。

一、溶氧對(duì)發(fā)酵影響

溶解氧對(duì)發(fā)酵的影響分為兩方面：一是溶氧濃度影響與呼吸鏈有關(guān)的能量代謝，從而影響微生物生長(zhǎng)；另一是氧直接參與產(chǎn)物合成。

（一）溶氧對(duì)微生物自身生長(zhǎng)的影響

專(zhuān)性好氧微生物把氧作為終電子受體，通過(guò)有氧呼吸獲取能量，如霉菌；進(jìn)行 此類(lèi)微生物發(fā)酵時(shí)一般應(yīng)盡可能的提高溶解氧(DO)，以促進(jìn)微生物生長(zhǎng)，增大菌體量。兼性好氧微生物的生長(zhǎng)不一定需要氧，但如果在培養(yǎng)中供給氧，則菌體生 長(zhǎng)更好，如酵母菌；典型如乙醇發(fā)酵，對(duì)溶DO的控制分兩個(gè)階段，初始提供高DO值進(jìn)行菌體擴(kuò)大培養(yǎng)，后期嚴(yán)格控制DO進(jìn)行厭氧發(fā)酵。厭氧和微好氧微生物能 耐受壞境中的氧，但它們的生長(zhǎng)并不需要氧，這些微生物在發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用較少。3、發(fā)酵過(guò)程中一定要保持工作臺(tái)的清潔，用過(guò)的培養(yǎng)瓶及其它物品及時(shí)清理，因故濺出的酸堿液或水應(yīng)立即擦干。

因?yàn)檠鯕?的存在會(huì)促使酵母采取有氧呼吸的代謝途徑,從而破壞乙醇發(fā)酵的厭氧代謝過(guò)程。但是,研究表明無(wú)氧條件下發(fā)酵生成的乙醇低于溶氧控制在1%-4%條件下生成 的乙醇。提高產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率，設(shè)備機(jī)械剪切力對(duì)微生物的傷害小，加上溶氧充分、熱量移走及時(shí)，為微生物提供了一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境，有效地促進(jìn)了新陳代謝，加速產(chǎn)品積累，使產(chǎn)品的產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率均有明顯提高。這主要是由于無(wú)氧條件下的菌體量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有氧條件下菌體量,而乙醇的生成與菌體量有很大的聯(lián)系。

類(lèi)似微生物發(fā)酵的活性污泥法處理污水的過(guò) 程中，DO的影響及控制也十分重要。葡萄酒浸漬過(guò)程是動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，在葡萄酒酒精發(fā)酵期間同時(shí)能夠浸漬出色素物質(zhì)和單寧，而且要防止帶有苦味和生青味的劣質(zhì)單寧浸出。曝氣池中氧氣不足和過(guò)量都會(huì)對(duì)微生物生存環(huán)境帶來(lái)不利影響.當(dāng)氧氣不足時(shí),一方面由于曝氣池中絲狀菌會(huì)大量繁殖,終 產(chǎn)生污泥膨脹;另一方面會(huì)降低細(xì)1菌分解的效果,延長(zhǎng)處理時(shí)間,甚至導(dǎo)致生物處理失效.而氧氣過(guò)量(即過(guò)量曝氣)則會(huì)由于絮凝劑遭到破壞而導(dǎo)致懸浮固體沉降 性變差,同時(shí)使能耗過(guò)高。

食用菌發(fā)酵罐的定義是什么

食用菌發(fā)酵罐是用于食藥1用菌菌絲體撫育液體生制造的發(fā)酵設(shè)施裝備，是哄騙生物發(fā)酵道理，給菌絲成長(zhǎng)提供一個(gè)1好的養(yǎng)分、酸堿度、溫度、供氧量，使菌絲快速生長(zhǎng)，迅速擴(kuò)繁，在短歲月到達(dá)不一定菌球數(shù)目，完成一個(gè)發(fā)酵周期。冷凝水的大小將影響罐內(nèi)液體滅菌后濃度，要考慮蒸汽冷凝水增加量。代表打造品有朝陽(yáng)全禾菌業(yè)有限公司研發(fā)的CQY系列食用菌液體系體例種哺育器、鎮(zhèn)江中恒生物工程設(shè)備有限公司ZHBIO系列食用菌專(zhuān)一使用發(fā)酵罐等。

發(fā)酵使用的基本步驟

1） 校對(duì)pH電極和溶氧電極。

2) 罐體滅菌。根據(jù)需要將培育基配入罐體，按需求封好后將罐體放入大滅菌鍋滅菌（115℃，30分鐘）。

3) 待罐體冷卻后，將其置于發(fā)酵臺(tái)上，安裝無(wú)缺；翻開(kāi)冷卻水，翻開(kāi)氣泵電源，銜接通氣管道開(kāi)端通氣，調(diào)理進(jìn)氣旋鈕使通氣量恰當(dāng)；翻開(kāi)發(fā)酵罐電源，設(shè)置溫度、pH、拌和速度等， 640r/min下開(kāi)機(jī)滾動(dòng)30min，設(shè)定溶氧電極為100。

4)．待溫度安穩(wěn)，各項(xiàng)參數(shù)都正確后，將預(yù)搖好的種子接入，開(kāi)端發(fā)酵計(jì)時(shí)，并開(kāi)端記載各種參數(shù)。

5)．發(fā)酵結(jié)束后清潔罐體和電極，將電極刺進(jìn)有4M氯1化1鉀的三角瓶中待用。罐體：首要用來(lái)培育發(fā)酵各種菌體，密封性要好。