生物参数检测与控制习题答案.docx
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生物参数检测与控制习题答案
1、发挥菌种最大生产潜力需要考虑哪些内容?
菌种本身的代谢特点生长速率、呼吸强度、营养要求(酶系统)、代谢速率
B、菌代谢与环境的相关性温度、pH、渗透压、离子强度、溶氧浓度、剪切力等
2、代谢参数按性质可分为哪三类?
每类参数具体包括哪些?
代谢参数按性质分可分三类:
物理参数:
温度、搅拌转速、空气压力、空气流量、溶解氧、表观粘度、排气氧(二氧化碳)浓度等
化学参数:
基质浓度(包括糖、氮、磷)、pH、产物浓度、、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
3.何为直接参数?
何为间接参数?
并各举出三个以上参数的例子。
从检测手段分可分为:
直接参数、间接参数
直接参数:
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
间接参数:
将直接参数经过计算得到的参数,如摄氧率、KLa等
直接参数又可分为:
在线检测参数和离线检测参数
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;
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。
直接参数:
(环境条件参数)系统通过传感器或取样分析测定的参数,分物理参数和化学参数两大类。
间接参数;根据物理和化学参数,通过物料和质量衡算等由计算机或人工计算得出的参数。
直接参数:
密度、粘度、温度、罐压、细胞浓度、氧化还原电位、
间接参数:
溶氧系数、好氧速率、生长速率、呼吸商、底物消耗速率、生产速
4如何采用杯碟法测定抗生素?
“杯”是放被测抗生素的不锈钢小管(为内径6mm,高10mm的圆筒形管子),管子的重量尽可能相等。
碟是摊布培养基的玻璃培养皿。
操作方法是:
将已灭菌的琼脂培养基加热到完全融化,倒在培养皿内,每碟15ml(下层),待其凝固。
此外,将融化的培养基冷却到500C左右混入试验菌,将混有菌的培养基5ml加到已凝固的培养基上待凝固(上层)。
在培养基表面垂直放上小杯,在杯中加入待检样品,加满后在370C培养16~18小时。
在培养中,一方面试验菌开始生长,另一方面抗生素呈球面扩散,离杯越近,抗生素浓度越大,离杯越远抗生素浓度越小。
随着抗生素浓度减小,有一条最低抑菌浓度带,在带范围内,菌不能生长,而呈透明的圆圈,这就叫“抑菌圈”。
抗生素浓度越高,抑菌圈越大,
抗生素浓度与抑菌圈的半径成一定数学关系
logM=(1/90.21DT)r2+log(C×4πDTH
抗生素的总量的对数值与抑菌圈半径的平方呈正比。
此外还受C、H、D、T的影响
但是C、H、D、T是无法测量的,在实际计算中要设法消去
5,用于在线检测的传感器必须符合哪些要求?
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。
●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。
6、PH电极的指示电极能测定PH值的原理是什么?
pH电极实际上是由参比电极与指示电极组成的一个自发电池,该电池的表达式可写为:
参比电极溶液X指示电极
该电池的参比电极的输出电位恒定,指示电极的输出电位随被测体系中氢离子活度而变化。
因此整个自发电池的电动势就是被测体系中氢离子活度的函数。
E[α]=E0-ln1/=E0-2.303pH
一般的参比电极是甘汞电极。
电极的外壳是玻璃管,里面套一根小玻璃管,其顶部伸出电极引线,引线的下端浸没在汞中,汞的下端有糊状甘汞,汞和甘汞用棉花堵住,只有离子才能通过,而汞和甘汞不会漏失,小管和大管之间充满KCl溶液,末端用多孔陶瓷渗入到溶液中,实现电极引线与溶液间的电导通。
(2)指示电极;对指示电极的电位值随被测溶液氢离子活度的变化而变化。
原则上讲,任何与氢离子可逆反应的电极都可用来测定溶液的pH。
(3)膜电位:
膜电位是由于膜两侧离子活度的差异而产生,故可看作是一种浓差电位。
玻璃电极在使用前必须先在水中浸泡一段时间,玻璃膜表面吸收水分溶解,并且其中的一价阳离子(如Na+离子)与水中H+离子发生离子交换反应。
4)玻璃电极的性能:
存在不对称电势:
不对称电势产生于电极敏感玻璃膜部分,由于膜内外表面状态不完全一样引起的,它与温度、玻璃组成、敏感膜厚度及加工状况等因素有关。
不对称电势可以用已知pH值的标准缓冲液来校正
●零电势或等电势点
电极电位为零时的溶液pH值称为零电势pH值,该值取决于内参比溶液的pH值。
含有0.025mol/l的KCl和等摩尔浓度的磷酸混合缓冲液的等电势点为pH=7,在pH<7和pH>7时,玻璃电极的极性发生改变。
7、PH电极的测量范围有没有限制?
使用时应注意哪些问题?
玻璃电极的测量范围:
玻璃电极的实际转换系数并不是在整个pH范围都是常数,因而响应曲线会偏离直线,实际的pH响应曲线如图
在碱性范围内pH>10k降低,测量值偏高
在酸性范围内pH<1k升高,测量值偏低…
玻璃电极的使用限制
●对于蛋白质等粘度较大的测量体系,容易在玻璃电极敏感膜上产生沉积,应设法缩短电极的沉浸时间或设法对电极表面进行清洗,工业测试中常用特制毛刷或超声波清洗电极表面。
●强碱或其它对膜材料有腐蚀性的溶液,如氢氟酸溶液会破坏电极
●脱水性介质,如无水乙醇、浓硫酸会破坏水合硅胶层
8、溶氧电极能够测定液体中溶氧浓度的原理是什么?
溶氧电极可分为极谱型和原电池型。
极谱型需极化电压及放大器,耗氧少,受气流影响小
极谱(Polargrafic)型电极需要外加0.6-0.8V的极化电压。
一般由贵金属,如白金或金构成阴极;由银构成阳极。
极谱型电极需外加一恒定的电压,电解质参与了反应,因此,在一定的时间间隔必须补充电解质。
阴极Ag+Cl-AgCl+e阳极O2+2H2O+4e4OH-
电极反应4Ag+4Cl-+O2+2H2O4AgCl+4OH-
原电池型简单便宜,适于中小罐。
耗氧较大,受气流和气泡影响大。
原电池型:
一般由贵金属,如白金、金或银构成阴极;由铅构成阳极。
在电解质如KCl或醋酸铅存在下便形成PbCl2或Pb(AcO)2,原电池型电极无需外加电压。
阴极O2+2H2O+4e4OH-阳极PbPb2++2e
v电极反应2Pb+O2+2H2O2Pb(OH)2
现在国内外测定溶液中的溶解氧基本上用复膜氧电极。
1、复膜氧电极的工作原理
阴极由铂、银、金等贵金属组成,阳极由铅、锡、铝等组成。
当给电极施加极谱电压(0.6~0.8V负电压)时,溶液中的氧就在阴极被还原。
当产生的电流与溶液中氧含量成正比时,此时的电极电流为饱和电流,此时的电压为极谱电压。
氧浓度与饱和电流成正比关系。
在阴极表面发生的电极反应:
1/2O2+H2O+e-2OH-
阳极上的反应是:
Pb+2ACO-Pb(ACO)2+2e-
阴极上失去电子后,阳极反应产生的电子流向阴极,于是在二电极之间形成电流,将氧的信号转变成电信号。
氧浓度越高,电流越大。
9、影响溶氧电极测定的灵敏度和准确性的因素?
(1)电极的灵敏度
增加灵敏度因素:
a/增加膜穿透系数pm、b、减小膜厚度dm、c、增加阴极表面积A
扩散速度因为电极表面的氧浓度与液体主流中的氧浓度存在浓度梯度
搅拌速度、通气量和培养液粘度
电极还会受温度的影响
●氧在溶液中的溶解度随温度上升而下降
●温度上升使膜穿透系数增加,且氧的内相扩散增加,增加了电化学反应速率。
由于后者影响比较显著,因此随着温度的上升,电极输出电流呈指数上升。
所以电极须有温度补偿功能,才能真正反映出氧溶解度变化的情况。
10、哪些仪器可以测定尾气氧和尾气CO2?
测定的原理是什么?
尾气CO2的测量:
用的尾气测定仪是不分光红外线二氧化碳测定仪(简称IR),其精度高,可达±0.5%,量程的线性范围大,虽然仪器价格高,但在生物细胞培养时常被采用。
不分光红外线CO2气体分析原理是:
除了单原子气体(如氖、氩等)和无极性的双原子气体(如氧、氢、氮等)外,几乎所有气体都在红外波段(即微米级)具有不同的红外吸收光谱,CO2的红外吸收峰在2.6~2.9μm和4.1~4.5μm之间有两个吸收峰,根据吸收峰值可以求出CO2的所含浓度。
3)尾气氧的仪器分析:
采用热磁氧分析仪测定
原理是氧具有高顺磁性。
在磁场中,氧气的磁化率比其它气体高几百倍,故混合气体的磁化率几乎完全取决于含氧气的多少。
将排气通入热磁氧分析仪,就可测出排气氧的含量。
11、发酵过程pH变化会不会发生变化?
为什么?
在发酵过程中,pH值的变化决定于所用的菌种、培养基的成分和培养条件。
在产生菌的代谢过程中,菌体本身具有一定的调整周围环境pH值,构建最适pH值的能力
1、基质代谢
1)糖代谢特别是快速利用的糖,分解成小分子酸、醇,使pH下降。
糖缺乏,pH上升,是补料的标志之一
(2)氮代谢当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降;尿素被分解成NH3,pH上升,NH3利用后pH下降,当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。
(3)生理酸碱性物质利用后pH会上升或下降
2、产物形成
些产物本身呈酸性或碱性,使发酵液pH变化。
如有机酸类产生使pH下降,红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性,使pH上升。
3、菌体自溶,pH上升,发酵后期,pH上升。
引起发酵液pH值变化的常见因素
(1)下降:
①培养基中C/N比例不当,有机酸积累;②消沫油加得过多;③生理酸性物质过多;
(2)上升:
①C/N比例不当,N过多,氨基氮释放;②生理碱性物质过多;③中间补料时碱性物加入量过大;
12、pH对发酵的影响表现在哪些方面?
(1)pH影响酶的活性。
当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻
(2)pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变,从而改变细胞膜的透性,影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄,因此影响新陈代谢的进行
3)pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离,从而影响微生物对这些物质的利用
4)pH影响代谢方向
pH不同,往往引起菌体代谢过程不同,使代谢产物的质量和比例发生改变。
例如黑曲霉在pH2~3时发酵产生柠檬酸,在pH近中性时,则产生草酸。
13、为了确定发酵的最佳PH,我们该如何实验?
配制不同初始pH的培养基,摇瓶考察发酵情况
v最适pH值的确定:
根据实验结果
不同的pH值出发进行发酵,发酵过程中定时测定和调节pH值以维持出发pH值,或者利用缓冲液配制培养基来维持。
定时观察菌体的生长情况,以菌体生长达到最高值的pH值为生长最适pH。
同样的方法可测得产物合成的最适pH值。
但同一产物的最适pH值,还与所用的菌种、培养基组成和培养条件有关。
确定发酵最适pH值时,要考虑温度的影响。
14、发酵过程的PH控制可以采取哪些措施?
1、调节好基础料的pH。
基础料中若含有玉米浆,pH呈酸性,必须调节pH。
若要控制消后pH在6.0,消前pH往往要调到6.5~6.8
2、在基础料中加入维持pH的物质,如CaCO3,或具有缓冲能力的试剂,如磷酸缓冲液等
3、通过补料调节pH:
在发酵过程中根据糖氮消耗需要进行补料。
在补料与调pH没有矛盾时采用补料调pH。
4、当补料与调pH发生矛盾时,加酸碱调pH
5、不同调pH方法的影响
6、发酵的不同阶段采取不同的pH值
在生产上,主要的过程控制方法有:
①添加CaCO3:
当用NH4+盐作为氮源时,可在培养基中加入CaCO3,用于中和NH4+被吸收后剩余的酸.
②氨水流加法:
氨水可以中和发酵中产生的酸,且NH4+可作为氮源,供给菌体营养.通氨一般是使压缩氨气或工业用氨水(浓度20%左右),采用少量间歇添加或连续自动流加,可避免一次加入过多造成局部偏碱。
氨极易和铜反应产生毒性物质,对发酵产生影响,故需避免使用铜制的通氨设备。
③尿素流加法:
味精厂多用,尿素首先被菌体尿酶分解成氨,氨进入发酵液,使pH上升,当NH4+被菌体作为氮源消耗并形成有机酸时,发酵液pH下降,这时随着尿素的补加,氨进入发酵液,又使发酵液pH上升及补充氮源,如此循环,致至发酵液中碳源耗尽,完成发
应急措施:
v改变搅拌转速或通气量,以改变溶解氧浓度,控制有机酸的积累量及其代谢速度;
v改变温度,以控制微生物代谢速度;
v改变罐压及通气量,降低CO2的溶解量;
v改变加油或加糖量等,调节有机酸的积累量;
15、根据微生物对温度的依赖可分类成哪几类微生物?
不同微生物的生长对温度的要求不同,根据它们对温度的要求大致可分为四类:
嗜冷菌适应于0~260C生长,嗜温菌适应于15~430C生长,嗜热菌适应于37~650C生长,嗜高温菌适应于650C以上生长
16、微生物对温度要求不同的原理是什么?
1、微生物对温度的要求不同与它们的膜结构物理化学性质有密切关系
根据细胞膜的液体镶嵌模型,细胞在正常生理条件下,膜中的脂质成分应保持液晶状态,只有当细胞膜处于液晶状态,才能维持细胞的正常生理功能,使细胞处于最佳生长状态
微生物的生长温度与细胞膜的液晶温度范围相一致。
液晶状态是指某些有机物在发生固相到液相转变时的过渡状态称为液晶态。
那么为什么不同微生物对温度的要求不同呢?
根据细胞膜脂质成分分析表明,不同最适温度生长的微生物,其膜内磷脂组成有很大区别。
嗜热菌只含饱和脂肪酸,而嗜冷菌含有较高的不饱和脂肪酸。
2、蛋白质结构
人们采用二种方案来研究酶在低温条件下的结构完整性和催化功能:
(1)通过自然或诱导突变,将特定残基发生改变的蛋白与其天然结构进行对比;
(2)对比同属嗜热、嗜温及嗜冷菌的蛋白结构
通过对嗜冷酶的蛋白质模型和x一射线衍射分析表明,嗜冷酶分子间的作用力减弱,与溶剂的作用加强,酶结构的柔韧性增加,使酶在低温下容易被底物诱导产生催化作用
3、蛋白质合成
嗜冷菌具有在0℃合成蛋白质的能力。
这是由于其核糖体、酶类以及细胞中的可溶性因子等对低温的适应,蛋白质翻译的错误率最低。
许多中温菌不能在O0C合成蛋白质,一方面是由于其核糖体对低温的不适应,翻译过程中不能形成有效的起始复合物,另一方面是由于低温下细胞膜的破坏导致氨基酸等内容物的泄露。
4、合成冷休克蛋白
低温微生物适应低温的另一机制是合成冷休克蛋白
将大肠杆菌从370C突然转移到100C条件时细胞中会诱导合成一组冷休克蛋白,它们对低温的生理适应过程中发挥着重要作用,检测嗜冷酵母的冷休克反应,发现冷刺激后冷休克蛋白在很短时间内大量产生。
耐冷菌由于生活在温度波动的环境中,它们必须忍受温度的快速降低,这与它们产生的冷休克蛋白是密切相关的。
17、发酵过程的温度会不会变化?
为什么
发酵热是引起发酵过程温度变化的原因,发酵热大,温度上升快,发酵热小,温度上升慢。
1、生物热Q生物:
在发酵过程中,菌体不断利用培养基中的营养物质,将其分解氧化而产生的能量,其中一部分用于合成高能化合物(如ATP)提供细胞合成和代谢产物合成需要的能量,其余一部分以热的形式散发出来,这散发出来的热就叫生物热。
生物的大小与呼吸作用强弱有关
在培养初期,菌体处于适应期,菌数少,呼吸作用缓慢,产生热量较少。
菌体在对数生长期时,菌体繁殖迅速,呼吸作用激烈,菌体也较多,所以产生的热量多,温度上升快,必须注意控制温度。
培养后期,菌体已基本上停止繁殖,主要靠菌体内的酶系进行代谢作用,产生热量不多,温度变化不大,且逐渐减弱。
2、搅拌热Q搅拌:
在机械搅拌通气发酵罐中,由于机械搅拌带动发酵液作机械运动,造成液体之间,液体与搅拌器等设备之间的摩擦,产生可观的热量。
3、蒸发热Q蒸发:
空气经发酵液时,发酵液中有部分水汽化,变成水蒸气,随空气一起排出罐外,这部分水汽化时带走的热量用Q蒸发表示,
4、辐射热Q辐射:
发酵罐内温度与环境温度不同,发酵液中有部分热通过罐体向外辐射。
辐射热的大小取决于罐温与环境的温差。
冬天大一些,夏天小一些,一般不超过发酵热的5%。
18、发酵热的定义
发酵热是引起发酵过程温度变化的原因。
所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。
什么叫净热量呢?
在发酵过程中产生菌分解基质产生热量,机械搅拌产生热量,而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。
这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。
发酵热引起发酵液的温度上升。
发酵热大,温度上升快,发酵热小,温度上升慢。
19、生物热的大小与哪些因素有关?
在发酵过程中,菌体不断利用培养基中的营养物质,将其分解氧化而产生的能量,其中一部分用于合成高能化合物(如ATP)提供细胞合成和代谢产物合成需要的能量,其余一部分以热的形式散发出来,这散发出来的热就叫生物热
1、生物热与发酵类型有关:
微生物进行有氧呼吸产生的热比厌氧发酵产生的热多
特点:
具有时间性;具有生物特异性;与营养有关;
如果培养前期温度上升缓慢,说明菌体代谢缓慢,发酵不正常。
如果发酵前期温度上升剧烈,有可能染菌,此外培养基营养越丰富,生物热也越大。
20、温度对发酵有哪些影响?
每种微生物对温度的要求可用最适温度、最高温度、最低温度来表征。
在最适温度下,微生物生长迅速;超过最高温度微生物即受到抑制或死亡;在最低温度范围内微生物尚能生长,但生长速度非常缓慢,世代时间无限延长。
在最低和最高温度之间,微生物的生长速率随温度升高而增加,超过最适温度后,随温度升高,生长速率下降,最后停止生长,引起死亡。
微生物受高温的伤害比低温的伤害大,即超过最高温度,微生物很快死亡;低于最低温度,微生物代谢受到很大抑制,并不马上死亡。
这就是菌种保藏的原理
1、温度影响反应速率:
发酵过程的反应速率实际是酶反应速率,酶反应有一个最适温度。
2、温度影响发酵方向:
a影响产物生成:
四环素产生菌金色链霉菌同时产生金霉素和四环素,当温度低于30℃时,这种菌合成金霉素能力较强;温度提高,合成四环素的比例也提高,温度达到35℃时,金霉素的合成几乎停止,只产生四环素。
b/影响产物质量
c/温度还影响基质溶解度,氧在发酵液中的溶解度也影响菌对某些基质的分解吸收。
因此对发酵过程中的温度要严格控制。
21、发酵过程温度的选择有什么依据?
1、根据菌种及生长阶段选择:
微生物种类不同,所具有的酶系及其性质不同,所要求的温度范围也不同。
在发酵前期由于菌量少,发酵目的是要尽快达到大量的菌体,取稍高的温度,促进菌的呼吸与代谢,使菌生长迅速;
在中期菌量已达到合成产物的最适量,发酵需要延长中期,从而提高产量,因此中期温度要稍低一些,可以推迟衰老。
因为在稍低温度下氨基酸合成蛋白质和核酸的正常途径关闭得比较严密有利于产物合成。
发酵后期,产物合成能力降低,延长发酵周期没有必要,就又提高温度,刺激产物合成到放罐。
2、根据培养条件选择
温度选择还要根据培养条件综合考虑,灵活选择。
通气条件差时可适当降低温度,使菌呼吸速率降低些,溶氧浓度也可髙些。
培养基稀薄时,温度也该低些。
因为温度高营养利用快,会使菌过早自溶。
3、根据菌生长情况
菌生长快,维持在较高温度的时间要短些;菌生长慢,维持较高温度的时间可长些。
培养条件适宜,如营养丰富,通气能满足,那么前期温度可髙些,以利于菌的生长。
22、染菌对发酵有什么危害,对提炼有什么危害?
发酵过程污染杂菌,会严重的影响生产,是发酵工业的致命伤。
●造成大量原材料的浪费,在经济上造成巨大损失
●扰乱生产秩序,破坏生产计划。
●遇到连续染菌,特别在找不到染菌原因往往会影响人们的情绪和生产积极性。
●影响产品外观及内在质量
发酵染菌对提炼和产品质量的影响
1、发酵染菌对过滤的影响:
染菌的发酵液一般发粘,菌体大多数自溶,所以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼,导致过滤困难。
由于过滤困难,过滤时间拉长,影响发酵液储罐和过滤设备的周转使用,破坏了生产平衡。
染菌发酵液还会因过滤困难而大幅度降低过滤收率,直接影响提炼总收率。
2、发酵染菌对提炼的影响:
染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。
采用有机溶剂萃取的提炼工艺,则极易发生乳化,很难使水相和溶剂相分离,影响进一步提纯。
采用直接用离子交换树脂的提取工艺,如链霉素、庆大霉素,染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面,或被离子交换树脂吸附,大大降低离子交换树脂的交换容量,而且有的杂菌很难用水冲洗干净,洗脱时与产物一起进入洗脱液,影响进一步提纯。
23、有哪些原因会引起染菌?
1、设备渗漏:
设备渗漏包括夹套穿孔、盘管穿孔、接种管穿孔、阀门渗漏、搅拌轴渗漏、罐盖漏和其它设备漏等
2、空气带菌:
因为空气除菌系统较为复杂,环节多,偶遇不慎便会导致空气除菌失败。
3、种子带菌:
种子带菌又分为种子本身带菌和种子培养过程中染菌。
加强种子管理,严格无菌操作,种子本身带菌是可以克服的。
种子培养过程染菌与发酵一样有许多因素造成
4、灭菌不彻底:
灭菌技术的好坏与灭菌质量很有关系
●蒸汽通入培养基,升温快慢、保温时间——产生过多泡沫
●原材料储存和保管,如液胨、玉米浆、母液糖等有机原料——杂菌的数量
●发酵罐、培养基配制罐等设备的清洗质量——有无灭菌的死角
5、技术管理不善
24、染菌后应采取什么措施?
●染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。
灭菌方法:
可通蒸汽灭菌,也可加入过氧乙酸等化学灭菌剂搅拌半小时,才放下水道。
否则由于各罐的管道相通,会造成其它罐的染菌,而且直接放下水道也会造成空气的污染而导致其它罐批染菌。
●凡染菌的罐要找染菌的原因,对症下药,该罐也要彻底清洗,进行空罐消毒,才可进罐。
●染菌厉害时,车间环境要用石灰消毒,空气用甲醛熏蒸。
特别,若染噬菌体,空气必须用甲醛蒸汽消毒。
25、为什么会感染噬菌体?
感染后应采取哪些措施?
主要是由于生产和试验过程中不断不加注意地把许多活菌体排放到环境中去,自然界中的噬菌体就在活菌体中大量生长,造成了自然界中噬菌体增殖的好机会。
这些噬菌体随着风沙尘土和空气流动传播,以及人们的走动、车辆的往来也携带着噬菌体到处传播,使噬菌体有可能潜入生产的各个环节,尤其是通过空气系统进入种子室、种子罐、发酵罐
发现噬菌体停搅拌、小通风,将发酵液加热到70~800C杀死噬菌体,才可排放。
发酵罐周围的管道也必须彻底灭菌。
26、泡沫对发酵有哪些有益之处,哪些有害之处?
发酵过程起泡的利弊:
气体分散、增加气液接触面积,但过多的泡沫是有害的
起泡的危害:
1、降低生产能力:
在发酵罐中,为了容纳泡沫,防止溢出而降低装量
2、引起原料浪费:
如果设备容积不能留有容纳泡沫的余地,气泡会引起原料流失,造成浪费。
3、影响菌的呼吸:
如果气泡稳定,不破碎,那么随着微生物的呼吸,气泡中充满二氧化碳,而且又不能与空气中氧进行交换,这样就影响了菌的呼吸
4、引起染菌:
由于泡沫增多而引起逃液,于是在排气管中粘上培养基,就会长菌。
随着时间延长,杂菌会长入发酵罐而造成染菌。
大量泡沫由罐顶进一步渗到轴封,轴封处的润滑油可起点消泡作用,从轴封处落下的泡沫往往引起杂菌污染。
27、发酵中泡沫形成的原因是什么?
1)通气搅拌的强烈程度:
通气大、搅拌强烈可使泡沫增多,因此在发酵前期由于培养基营养成分消耗少,培养基成分丰富,易起泡。
应先开小通气量,再逐步加大。
搅拌转速也如此。
也可在基础料中加入消泡剂。
2)培养基配比与原料组成:
培养基营养丰富,黏度大,产生泡沫多而持久,前期难开搅拌。
3)菌种、种子质量和接种量:
菌种质量好,生长速度快,可溶性氮源较快被利用,泡沫产生几率也就少。
菌种生长慢的可以加大接种量
4)灭菌质量:
培养基灭菌质量不好,糖氮被破
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