发酵过程中溶氧浓度监控的意义是什么?

题目

发酵过程中溶氧浓度监控的意义是什么?

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相似问题和答案

第1题:

为什么溶解氧浓度是发酵过程中的重要参数?


正确答案: 目前通用的测定溶解氧传感器,只能提供相对的溶解空气饱和度(简称空气饱和度)。即在培养基灭菌后,通气搅拌,直到传感器所联系的仪表上显示的读数不在上升时设定为100%。并以此为基准,在发酵过程中连续测定观察空气饱和度的变化。用目前通用的溶解氧传感器不可能测得培养液中溶解氧的绝对值。溶解氧的绝对值至今只能用复杂的极谱仪进行测定。用空气饱和度在目前已足以初步满足发酵工艺的需要。
溶解氧是促进微生物代谢的重要因素之一,它主宰着细胞的呼吸、生长、代谢产物的生物合成,但并不是溶解氧水平越高越有利于生产,过高的溶解氧水平往往使积累的产物被进一步代谢,甚至出现毒性反应,各种菌种的最适溶解氧水平并不一致,如青霉素生物合成时溶解氧保持在30%的空气饱和度,过低的溶解氧水平,如溶解氧水平降到0,维持5分钟,明显的影响产物的生成,维持20分钟,即可造成不可逆的损伤。在发酵罐内,各个部位的溶解氧水平亦不一致,即使是某一测定点所测得的数值处于稳定状态时,对一部分培养液而言还是处于溶解氧水平波动状态,发酵罐越大,在罐内各处的溶解氧水平差异也越大,菌体收到的影响也很大,试验证实,在波动状态下虽然其平均值是30%,但产量比稳定在30%者要明显的低。发酵罐的放大,除几何相似,功率相似外,如何缩小发酵罐内部各部位间的溶解氧水平的差距,是一个重大研究课题。

第2题:

简述溶氧对发酵的影响,如何控制溶氧浓度可提高目标产物的产率?


正确答案:大部分工业微生物需要在有氧环境中生长,培养这类微生物需要采取通气发酵,适量的溶解氧可维持其呼吸代谢和代谢产物的合成。,对决大多数发酵来说,供氧不足会造成代谢异常,降低产物产量。因此,保证发酵液中溶氧和加速气相、液相和微生物之间的物质传递对于提高发酵的效率是至关重要的。
发酵液的溶氧浓度,是由供氧和需氧两方面多决定的,也就是说当发酵的供氧量大于需氧量,溶氧浓度就上升,反之就下降。因此要控制好溶氧浓度需要从这两方面入手。在供氧方面主要是设法提高氧传递的推动力和液相体积氧传递系数的值,如可调节搅拌转速或通气速率来控制供氧;发酵液的需氧量受菌体浓度的影响最为明显,发酵液的摄氧率随菌浓增加而按一定比例增加,但是氧的传递速率随菌浓的增加呈对数减少。因此可通过控制最合适菌体浓度来控制需氧量。在工业生产中还可通过调节温度,液化培养基,中间补水,填加表面活性剂来改善溶氧水平。

第3题:

发酵过程中供氧的作用是什么?


正确答案: 抗生素产生菌都是异养型的好气性微生物,只能利用有机的碳水化合物作为碳源。在彻底氧化这些物质的过程中,氧是最终的电子受体,即氧参与了菌的有氧氧化过程,当培养液中的溶解氧浓度大时,进入细胞中的氧越多,参与有氧氧化的氧量越多。当外界溶解氧浓度低时,进入细胞内的溶解氧越少,参与了有氧氧化的氧量越少。氧进入真菌细胞内线粒体的内膜上或进入放线菌细胞内中间体内膜上进行有氧氧化的反应。
有氧氧化的速率大小不只是与呼吸链的酶活力大小有关,还直接与细胞外界的溶解氧量有关系。要使菌体生长良好,必须供给适当的氧量。

第4题:

某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.275mol/m3,此罐的KLa值为1000(1/h),根据传质理论,计算此类发酵罐的供氧能力为()mol(O2)/(m3∙h).


正确答案:250

第5题:

发酵过程中一类是可以直接采用特定的传感器监测的参数有()

  • A、温度、压力、搅拌功率、细胞生长速率
  • B、泡沫、发酵液粘度、呼吸商、pH
  • C、离子浓度、产物合成速率溶解度、溶氧浓度
  • D、转速、浊度、基质浓度、发酵液粘度

正确答案:D

第6题:

请说明发酵过程中可以采用哪些办法控制溶氧?


正确答案:(1)改变通气速率;(2)改变搅拌转速;(3)改变气体组成中的氧分压(如通纯氧);
(4)改变罐压(即改变氧的分压P,以提高C*);
(5)改变发酵液的理化性质
加消沫剂、补加无菌水、改变培养基的成分等以改善通气效果。
(6)加入传氧中间介质
血红蛋白;烃类碳氢化合物(如石蜡、甲苯等);含氟碳化物。

第7题:

在发酵过程中,利用pH电极连续测定发酵液中()的变化,溶解氧可采用溶氧电极来检测。


正确答案:pH值

第8题:

发酵过程中一类是不可以直接采用特定的传感器监测的参数有()。

  • A、搅拌功率
  • B、发酵液粘度
  • C、呼吸商
  • D、溶氧浓度

正确答案:C

第9题:

提高通风发酵罐的饱和溶氧浓度的有效方法是富氧空气和直接通入氧气,目前已广泛采用。


正确答案:错误

第10题:

对于通气发酵罐,提高罐压,可使饱和溶氧增大,从而使溶氧速率提高,在大多数发酵进行过程中,罐顶压强取0.15MPa最好。


正确答案:错误