溶氧的影响及控制
溶解氧对发酵的影响及其控制
QO2
C临界
CL
满足微生物呼吸的最低氧浓度叫临界溶氧浓度（c临界），当溶 氧溶度（cL）高于菌体生长的临界溶氧浓度（c临界）时，菌体 的各种代谢活动不受干扰，反之则反。
一般好氧微生物的c临界很低，大约为饱和氧浓度1%~25%。
定义：氧饱和度＝发酵液中氧的浓度/临界溶氧溶度
提高罐压
Pi增加则与之平衡的Ci也会增加，对提高（c* - c) 是有一定作用的。
利用纯氧，可以提高（c* - cL)
缺点：价格较高 易引起爆炸
可见，提高KLa最有效的方法是提高N与Vs，并 协调两者之间的关系，其他方法效果不大，且受 限制较多。
2、发酵液的需氧量
发酵液的需氧量（OUR），受c(X) 、基质的种
式中
KL
(c
cL
)
OTR-氧由气相向液相的传递速率(传氧速率，
oxygen take rate)，mmol O2 ／(L·h)；
KLα-液相体积氧传递系数，1／h；
c*-液相饱和溶氧浓度，mmol O2 ／L；
cL-液相实际溶氧浓度，mmol O2 ／L；
OUR-菌的耗氧速率(摄氧速率，oxygen uptake
但不能够无限的增加通风量,研究表明，当通风量 增加到一定的量后，(Pg/V)会随着Q的增加而下 降。
也就是说单位体积发酵液所拥有的搅拌功率会下 降，不但不能提高kLa，甚至会造成kLa值的下降。
（2）提高（c* - cL)，即氧传递动力
c*，改变c*是没有太大的余地的。因为，发酵温 度、浓度等严格的受到菌体生长和发酵工艺的限 制。
OTR = kLa×（P*-P）
溶氧对发酵的影响及控制
溶氧对发酵的影响及控制总述：溶氧（DO）是需氧微生物生长所必须，发酵过程中有多方面的限制因素，而溶氧往往是最易成为控制因素。
发酵液中的溶氧浓度对微生物的生长和产物形成有着重要的影响，在发酵液中溶氧的高低直接影响菌体的生长和代谢产物的积累，并最终决定着发酵产物产量的高低。
根据对氧的需求，微生物可分为专性好氧微生物、兼性好氧微生物和专性厌氧微生物。
以下则主要针对氧在好养微生物，需要微生物或兼性厌氧型微生物的一些影响。
1.溶氧在好氧微生物发酵过程的影响溶氧是发酵中的营养和环境因素，不同发酵阶段的需氧量通常不同。
根据溶氧调控策略对Alcaligenes.sp.NX-3 产威兰胶的发酵过程的影响（5）溶氧对好氧微生物发酵的影响主要分为两方面：是溶氧浓度影响与呼吸链有关的能量代谢，影响微生物生长代谢。
二是在氧直接参与产物合成，且通过溶氧控制条件对深层灵芝发酵生产灵芝酸产量的影响溶氧是好氧性微生物生长发酵的重要工艺参数，对菌体生长和积累代谢产物都有较大影响，定着代谢产物产量的高低。
溶氧过低，不利于菌体生长和代谢产物的积累，溶氧过高，只利于菌体大量生长，代谢产物的积累受到抑制，好氧微生物生长和代谢均需要氧气，此供氧必须满足微生物在不同阶段的需要，在不同的环境条件下，各种不同的微生物的吸氧量或呼吸强度是不同的。
因此，对于好氧性微生物发酵，溶氧参数的控制尤为重要。
而好氧微生物发酵过程中溶氧检测值受多种参数的影响，包括生物代谢过程本身，也包括外部补料、风量、搅拌转速、发酵罐温度、压力等。
可以针对不同的影响因素对发酵过程进行控制与调节。
2.溶氧在需氧菌或兼性厌氧菌微生物发酵过程的影响需氧发酵并不是溶氧愈大愈好，溶氧高虽然有利于菌体生长和产物合成，但溶氧太大有时反而抑制产物的形成。
因此，发酵处于限氧条件下，需要考查每一种发酵产物的临界氧浓度和最适氧浓度，并使发酵过程保持在最适浓度。
根据溶氧对氨基酸发酵的影响及控制（2）中可知发酵液中的氧（溶解氧）是菌体生长与代谢的必需品。
发酵的影响因素-溶氧
Qo2---菌体呼吸强度（比耗氧速率）， molO2/（kg干细胞·s ） ；
X ---发酵液中菌体浓度，（kg/m3）；
1.溶氧对发酵过程的影响
溶氧对菌体生长和产物形成的影响：
一般对于微生物： 临界溶氧浓度: ＝1～15%饱和溶氧浓度 例：酵母 4.6*10-3 mmol.L-1, 1.8% 产黄青霉 2.2*10-2 mmol.L-1, 8.8%
影响供氧的因素： 影响发酵罐中Kla的因素
搅拌：效果明显 空气流速 罐压
空气分布器 温度 空气中含氧量
发酵液物理性质
控制溶氧的工艺手段主要是从供氧和需氧两方面来考虑。
思考题
1 摄氧率如何计算？ 2 生产上，如何增加供氧量？
谢谢观看
生长 产物
头孢菌素
卷须霉素
5% (相对于饱和浓度） 13%
>13%
>8%
2. 发酵过程对溶氧的控制
2.发酵过程对溶氧的控制
影响需氧的因素：
菌体浓度
r= QO2 .X
QO2
➢ 遗传因素 ➢ 菌龄 ➢ 营养的成分与浓度 ➢ 有害物质的积累 ➢ 培养条件
2.发酵过程对溶氧的控制
影响供氧的因素：
Nv Kla(c * c)
所以对于微生物生长，只要控制发酵过程中氧浓度要大于 临界溶氧浓度.
1.溶氧对发酵过程的影响
问题：一般微生物的临界溶氧浓度很小，是不是发酵过程中 氧很容易满足。
例：以微生物的摄氧率0.052 mmol O2·L-1·S-1 计，
0.25/0.052=4.8秒
注意：由于产物的形成和菌体最适的生长条件，常常不一样：
溶氧的名词解释
溶氧的名词解释在我们日常生活中，溶氧是一个广为人知的词汇。
众所周知，氧气是地球上生物活动所必需的气体之一。
溶氧指的是氧气在液体中的溶解过程。
溶氧是一个重要的概念，它涉及到许多领域，如生物学、化学以及环境科学等。
了解溶氧的定义、作用以及影响因素对我们理解生命和环境的运行机制至关重要。
溶氧是指氧气在液体中的溶解过程。
一般来说，氧气以分子形式存在于空气中，但当接触到液体时，它会与液体中的分子或离子发生相互作用，从而溶解到液体中。
溶解的氧气分子与液体分子之间的相互作用可以是物理性的，例如分子之间的吸引力；也可以是化学性的，例如氧气与液体中的物质发生反应形成氧化物。
溶氧的溶解过程在自然界中非常常见。
例如，氧气可以溶解在水中，形成水中的溶解氧。
这对于水生生物来说是至关重要的，因为它们需要氧气进行呼吸。
溶解氧的存在也影响着水的化学性质，如氧化还原反应的进行速率等。
溶解氧的含量受到多种因素的影响。
其中，温度是一个重要的因素。
一般来说，温度越低，氧气分子与液体分子之间的相互作用越强，溶解氧的含量越高。
相反，温度越高，氧气分子的运动速度越快，溶解氧的含量越低。
此外，压力也会影响氧气的溶解度。
在相同温度下，压力越高，则氧气的溶解度越高。
溶解氧的含量对于生物体的生存和繁殖有重要意义。
水生生物依赖水中的溶解氧进行呼吸，以维持其生命活动。
较高的溶氧含量能够满足水生生物对氧气的需求，有利于它们的生长和繁殖。
相反，溶氧含量过低时，水生生物可能会受到氧气不足的影响，甚至导致大规模的死亡。
这也说明了溶氧对于水体生态系统的稳定和健康至关重要。
溶氧还在环境科学中扮演着重要角色。
环境中的溶解氧含量不仅受到生物活动的影响，还受到一些人为因素的干扰。
例如，工业排放物和农业废水中的有机物和化学物质可能会降低水体中的溶氧含量。
此外，高温天气和富营养化也可能导致水体中的溶解氧含量下降。
为了保护水生生物和维持健康的水体生态系统，我们应该关注和监测水体中的溶解氧含量。
溶解氧对水质影响
溶解氧对水质影响
首先，溶解氧的含量直接影响水中生物的生存和繁衍。
大部分水生生物都需要氧气进行呼吸，包括鱼类、浮游生物和水生昆虫等。
当水中溶解氧含量过低时，会导致水生生物缺氧，出现窒息死亡的情况。
特别是在夏季或炎热季节，水体中的溶解氧含量通常会降低，因为暖水的溶解氧能力较差。
此外，水体污染和有机物的降解也会消耗水中的溶解氧，进一步降低水质。
其次，溶解氧含量还影响水体的氧化还原电位和水中微生物的分解作用。
水体的氧化还原电位是水体中氧气和其他化学物质之间电子跨越的能力，是水体中的氧化还原反应的指标。
当水中溶解氧含量高时，水体中的氧合还原反应活跃，可以起到抑制水质污染物的作用。
此外，微生物通过分解有机物和氨氮等，也需要氧气进行呼吸代谢。
因此，水中溶解氧的含量与水质中的有机物降解和氨氮去除等过程有着密切的关系。
最后，溶解氧含量对水体的味道和声音产生影响。
水体中的腐败有机物和细菌会消耗水中的氧气，产生恶臭的气味。
当水体中的溶解氧含量低时，会加重水体的恶臭程度。
此外，水中的空气泡沫和水流的声音取决于水中的溶解氧含量。
当溶解氧含量较高时，水中流动时会产生气泡和气泡的碰撞声，增加了水体的活力和声音。
综上所述，溶解氧是水质的重要指标之一，对水生生物、水体的氧化还原反应、水质的味道和声音等都有着重要的影响。
因此，我们应该关注水体中溶解氧的含量，做好水质管理和保护工作，以保证水体的健康和生态平衡。
溶氧对发酵的影响及控制
溶氧对发酵的影响及其控制The dissolved oxygen concentration in the fermentation broth (Dissolved Oxygen, referred to as DO) is the key factor to influence the fermentation, has an important influence on microbial growth and product formation. According to the demand of dissolution characteristics and microbial oxygen on oxygen, analysis of the effects of dissolved oxygen on the fermentation and the effect on fermentation, and then determine the control of dissolved oxygen in the fermentation broth and transfer, the maximum production efficiency.Compared with normal PID controller, the new controller is of small overshoot and quick response, improved stability of the system andincrease the yield of products. Study the influence of dissolved oxygen and controlling the fermentation to improve production efficiency, improve product quality, etc. are important.溶氧浓度（DO）作为发酵控制中的一个关键参数，直接影响着发酵生产的稳定性和生产成本，受到工业生产和实验室研究的重视，无论是厌氧还是需氧发酵，研究发酵液中溶氧对发酵的影响都有重要意义。
水体溶解氧的影响因素
水体溶解氧的影响因素水体溶解氧是指水体中溶解的氧气分子量。
水体中溶解氧的含量是水生生物生存发展的重要指标之一。
溶解氧的浓度直接影响着水生生物的呼吸、新陈代谢和免疫功能，因此，水体中溶解氧的含量对于水生生物的生命活动具有重要的影响。
一、气压气压是水体中溶解氧含量的重要因素之一。
气压越低，水体中的溶解氧就越少。
因此，在高山湖泊、高原河流、深海等水体中，溶解氧的含量相对较低。
二、水温水温也是影响水体中溶解氧含量的重要因素。
水温越低，溶解氧含量越高；水温越高，溶解氧含量就越低。
这是因为水温升高以后，水分子的运动速度加快，分子距离拉大，不利于氧分子与水分子形成氧分子水合物而变成溶解状态。
三、水流水流对水体中溶解氧含量也有一定的影响，水流速度越大，水体中的氧分子与空气中的氧分子接触良好，溶解氧含量就越高。
相反，在静水地区，水体中的溶解氧含量相对较低。
四、压力水深增加，水压增大，溶解氧的含量会变高。
这是因为水深越深，水温越低，氧气溶解效率越高，同时受到水的压力更大，能让空气中的氧气更快、更深刻地进入水中。
五、浊度水体的浊度也会影响到水中溶解氧的含量。
水体中的悬浮颗粒物会影响水体的透明度和光合作用的进行，进而影响水中浮游生物数量和分解物的分解速度，从而影响水中溶解氧的含量。
如果水体浑浊，将会影响到水体中的光合作用过程，从而降低了水体中溶解氧的含量。
六、人类活动人类活动也对水体中的溶解氧含量产生了一定的影响，如排放工业废气和污水，会对水体的氧气含量造成一定的污染；河流的淤泥沉积也会降低水体中的溶解氧含量。
总之，水体的溶解氧含量是受多种因素影响的，因此在进行水体保护和管理的时候，需要综合考虑水体中各种因素的作用，以及如何控制和调节这些因素，从而有效提高水体中的溶解氧含量，保证水生生物的健康和生存。
污水处理中的溶解氧控制与调节方案
采用智能控制技术，实现溶解氧浓度的稳定控 制。
问题
某些情况下，溶解氧浓度过高或过低。
解决方案
根据实际情况调整曝气量或混合液回流量，保持溶 解氧浓度的适宜范围。
问题
溶解氧控制与调节方案的投资和运行成本较高。
解决方案
综合考虑方案的经济性和技术可行性，合理选择适合的 溶解氧控制与调节技术和设备。
05
鱼类呼吸
水生动物如鱼类在呼吸过 程中会消耗溶解氧。
其他生物呼吸
水生植物和动物在呼吸过 程中也会消耗溶解氧。
溶解氧的平衡
自然平衡
在自然环境中，水体中的溶解氧会通过自然曝气和植物光合 作用得到补充，同时也会被微生物和动物消耗，形成一种动 态平衡。
人工调节
在污水处理过程中，可以通过人工调节曝气量、植物生长和 微生物群落等方式来维持溶解氧的平衡，以满足污水处理的 需求。
03
溶解氧控制与调节方案
曝气量控制
总结词
曝气量是影响溶解氧浓度的关键因素，通过控制曝气量可以实现对溶解氧的精 确调控。
详细描述
通过调节鼓风机出气流量或改变曝气器的数量和组合方式，可以控制曝气量的 大小。曝气量增大，会使反应池中的溶解氧浓度升高；反之，溶解氧浓度则会 降低。
混合液回流控制
总结词
通过控制混合液回流量，可以调节反应池中的溶解氧浓度。
溶解氧控制与调节技术有助于加速生物反应过程，提高有机物和 氨氮的去除率。
优化了污水处理工艺
通过实时监测和调控溶解氧浓度，可以灵活调整生物反应条件，实 现工艺优化。
保证了出水质量
合理控制溶解氧水平，可以有效降低污染物残留，提高出水水质。
实际应用中的问题与解决方案
问题
发酵工艺控制(溶氧)
（2）、降低发酵液中的CL
降低发酵液中的CL，可采取减少通气量或降低搅拌转速等方式来降低KLa，使发酵液中的CL降低。但是，发酵过程中发酵液中的CL不能低于C临界，否则就会影响微生物的呼吸。
目前发酵所采用的设备，其供氧能力已成为限制许多产物合成的主要因素之一，故此种方法亦不理想。
（一）影响氧传质推动力的因素
要想增加氧传递的推动力(C*一CL)，就必须设法提高C*或降低CL。
1、提高饱和溶氧浓度C*的方法
A、温度：降低温度
B、溶液的性质：一般来说，发酵液中溶质含量越高，氧的溶解度越小。
C、氧分压：在系统总压力小于0.5MPa时，氧在溶液中的溶解度只与氧的分压成直线关系。气相中氧浓度增加，溶液中氧浓度也增加。
氨基酸合成的需氧程度产生上述差别的原因，是由它们的生物合成途径不同所引起的，不同的代谢途径产生不同数量的NAD(P)H，当然再氧化所需要的溶氧量也不同。第一类氨基酸是经过乙醛酸循环和磷酸烯醇式丙酮酸羧化系统两个途径形成的，产生的NADH量最多。因此NADH氧化再生的需氧量为最多，供氧愈多，合成氨基酸当然亦愈顺利。第二类的合成途径是产生NADH的乙醛酸循环或消耗NADH的磷酸烯醇式丙酮酸羧化系统，产生的NADH量不多，因而与供氧量关系不明显。第三类，如苯丙氨酸的合成，并不经TCA循环，NADH产量很少，过量供氧，反而起到抑制作用。肌苷发酵也有类似的结果。由此可知，供氧大小是与产物的生物合成途径有关
这个理论假定在气泡和包围着气泡的液体之间存在着界面，在界面的气泡一侧存在着一层气膜，在界面液体一侧存在着一层液膜，气膜内的气体分子与液膜中的液体分子都处于层流状态，分子之间无对流运动，因此氧分子只能以扩散方式，即借助于浓度差而透过双膜，另外，气泡内除气膜以外的气体分子处于对流状态，称为气流主体，在空气主流空间的任一点氧分子的浓度相同，液流主体亦如此。
养殖溶氧量标准
养殖溶氧量标准
对于循环水养殖来说，溶氧量的正常范围应在5~8mg/L之间。
当溶氧量低于5mg/L时，会导致水体缺氧，影响水生生物的生长和代谢，同时也会影响动物的呼吸和健康。
因此，在进行循环水养殖时，需要定期检测溶氧量，并及时通过纯氧增氧设备等对养殖水体进行增氧。
水产养殖溶氧量对养殖动物的生长、健康和生存都有重要影响。
1.促进消化：水产养殖溶氧量充足时，有助于养殖动物对饲料的消
化吸收，提高饲料利用率，能够促进饲料中碳和氮转化成鱼虾蛋白，减少污染物，提高养殖产量。
2.减少疾病：溶氧长期偏低或短时间严重缺氧，除可直接引起养殖
动物死亡外，还可使存活的水生动物体质变差，对疾病的易感性增强，对环境变化更为敏感，容易应激发病。
3.改善水质：溶氧低，水质差，由于低溶氧不利于微生物繁殖，从
而影响微生物制剂的调水作用，水质得不到改善。
同时，高密度养殖模式下，容易引起池水缺氧以及池水中的重金属离子、氨氮、硫化氢、甲烷等有毒物质大量增加。
这些有毒物质达到一定数量后，会使养殖的养殖对象产生慢性中毒，从而使其低下、摄食量减少，体质下降，有时甚至出现病害。
因此，要密切关注水产养殖溶氧量的情况，保证溶氧充足。
溶氧对发酵的影响及控制
溶氧对发酵的影响及控制溶氧是微生物发酵过程中的重要因素之一，它对微生物的生长和代谢有着直接的影响。
本文将从溶氧对发酵的影响、溶氧的控制及其方法等方面进行探讨。
一、溶氧对发酵的影响1. 溶氧影响微生物生长速度和代谢产物微生物在发酵过程中需要通过呼吸作用来产生能量，而呼吸作用需要氧气参与。
当溶氧充足时，微生物的生长速度和代谢产物的产量都会增加。
但当溶氧不足时，微生物会采用厌氧代谢途径，此时代谢产物的种类和产量都会发生改变。
2. 溶氧影响微生物的代谢途径微生物在不同的溶氧条件下，会采用不同的代谢途径，从而影响代谢产物的种类和产量。
当溶氧充足时，微生物会采用呼吸代谢途径，产生的代谢产物主要是二氧化碳和水。
当溶氧不足时，微生物会采用厌氧代谢途径，产生的代谢产物主要是乳酸、酒精等。
3. 溶氧影响微生物的生理状态溶氧对微生物的生理状态也有着直接的影响。
当溶氧充足时，微生物的细胞膜通透性和细胞内酶的活性都会增强，从而提高微生物的生理状态。
当溶氧不足时，微生物的生理状态会下降，从而影响微生物的生长和代谢。
二、溶氧的控制及其方法1. 气体控制法气体控制法是一种常用的溶氧控制方法。
通过控制氧气的流量和进气口的大小，来调节溶氧的浓度。
这种方法适用于规模较大的发酵过程。
2. 搅拌控制法搅拌控制法是一种通过搅拌来增加氧气传递的方法。
通过调节搅拌的强度和速度，来增加氧气的传递速率，从而提高溶氧浓度。
这种方法适用于规模较小的发酵过程。
3. 降低发酵液的粘度发酵液的粘度越高，氧气传递速率就越慢。
因此，通过降低发酵液的粘度，来增加氧气的传递速率，从而提高溶氧浓度。
4. 控制发酵液的温度发酵液的温度也会影响溶氧浓度。
当温度升高时，溶氧浓度会下降。
因此，通过控制发酵液的温度，来调节溶氧浓度。
5. 使用溶氧控制仪溶氧控制仪是一种通过测量发酵液中的溶氧浓度，来控制氧气的流量和进气口的大小，从而调节溶氧浓度的设备。
这种方法适用于规模较大的发酵过程。
好氧发酵过程中溶氧的影响因素和控制策略
好氧发酵过程中溶氧的影响因素和控制策略作者：***单位：河北天俱时自动化科技有限公司2009年4月10日好氧发酵过程中溶氧的影响因素和控制策略刘伟河北天俱时自动化科技有限公司摘要：好氧发酵过程中溶氧检测值受多种参数的影响，包括生物代谢过程本身，也包括外部补料、通风量等，为了保证发酵过程中合适的溶解氧含量，对溶氧值进行控制，本文分析了溶氧检测值的影响因素，并指出溶氧控制的一般性控制策略。
关键词：好氧发酵，溶氧调节一、引言好氧发酵过程溶氧浓度（DO）是一个非常重要的发酵参数，它既影响细胞的生长，又影响产物的生成。
控制发酵液溶氧值一方面可以改善微生物的生长代谢环境，有效促进发酵单位的提高，另一方面还可以起到节能降耗的作用，对企业生产意义重大。
二、影响因素通常情况下，对发酵液溶氧参数影响较大的几个物理参数包括：通风量、搅拌转速、发酵罐温度、压力等。
通风量的影响通风量的影响是最直观的，溶氧值大小的影响最主要的是进入发酵罐的氧的量，因为在好氧发酵过程中，如果截断进风的补给发酵液中的氧很快将被微生物消耗掉，通常在进风管道上安装调节阀门进行进风流量的调节。
搅拌的影响由于溶氧电极在工作中存在明显的电流，自身消耗大量的氧。
电极的信号与氧向电极表面传递的速率成比例，而氧的传递速率则受氧跨膜扩散速率控制。
这一速率与发酵液的浓度成比例，其比值（以及电极的校准）取决于总的传质过程。
电极的一般工作条件是，氧向膜外表面的传递速率很快且不受限制。
因此整个过程受跨膜传递的限制，比例常数（传质系数）较易维持恒定。
发酵实验时搅拌操作可以获得满意的跨膜传递速率。
需要指出，在对电极进行最初校准的过程中，必须对发酵罐进行搅拌。
温度的影响溶氧电极的信号随温度的升高而显著增强，这主要是因为温度影响氧的扩散速率。
发酵实验过程中需控制发酵罐的温度，因为即使0.5℃左右的温度变化，也会使电极信号发生显著变化（超过1%）。
溶氧读数的周期性变化（每隔若干分钟观察1次）显示了温度波动的影响，而且较大的温度变化能引起校准的较大漂移。
溶氧的影响及控制
r QO2 X
P188
①微生物本身遗传特征：不同种类耗氧量不同 ②培养基的成分和浓度：
培养基成分尤其是碳源对细胞耗氧影响大， 耗氧由大 到小：油质或烃类>G>蔗糖>乳糖 培养基浓度大，耗氧增加 培养液营养丰富，菌体生长快，耗氧量大； 发酵浓度高，耗氧量大； 发酵过程补料或补糖，微生物对氧的摄取量随着增大。
温度
溶氧与尾气O2 及CO2水平
恒温或阶段变温控制
按生长或产物合成的临界 值控制
培养基的 性能
消泡剂或油
表面活性剂
种类、数量、次数和时机
种类、数量、次数和时机
3 控制溶氧的工艺手段
（1）改变通气速率（增大通风量）：增大KLa值。注意，
过分增大通气速率会产生副作用，如泡沫生成、罐温增高等。
（2）改变搅拌速度：转速较低时，增大搅拌速度对提高溶
② 空气线速度 KL a 随空气流速的增加而增大，但空气速度 过大，则可使叶轮发生过载，即叶轮不能分 散空气，气体不经分散而沿搅拌器缓慢运动 的中心迅速上升而逸出。
③ 空气分布器
发酵罐中装有多孔分布器和单孔分布器，
在气流速度很低时，多孔分布器有较高的通气 效率。但两者的区别随着气流速度的增加而逐 渐减少。 可能是低气流时多孔分布器可形成更大的
Kla反映了设备的供氧能力，发酵常用的设备 为摇瓶与发酵罐。
影响摇瓶kla的因素
为装液量和摇瓶机的种类
往复，频率80-120分/次，振幅8cm
摇瓶机 旋转，偏心距25、12,转述250rpm
装液量，一般取1/10左右： 250ml 15-25 ml 500ml 30 ml 750ml 80 ml
发酵13h
50～55
20
溶氧对发酵的影响及控制
溶氧对发酵的影响及控制引言：发酵是一种广泛应用于食品和生物工程领域的生物过程。
溶氧是发酵过程中必不可少的因素之一，对发酵的效率和产物品质有着重要的影响。
本文将探讨溶氧对发酵的影响及其控制方法。
一、溶氧对发酵的影响1. 溶氧影响生物代谢：生物发酵过程中需要大量的氧气参与代谢反应，例如呼吸作用和产物合成。
充足的溶氧可提供细胞所需的氧气，加速代谢反应进行，从而提高发酵效率和产物质量。
2. 溶氧影响菌群生长：某些微生物在缺氧环境下更适合生长，而另一些微生物则需要较高的溶氧浓度。
适宜的溶氧浓度能够选择性地促进或抑制特定微生物的生长，从而调控发酵过程中菌群的种类和数量。
3. 溶氧影响发酵产物：溶氧水平的变化会导致发酵微生物的代谢途径发生改变，从而影响产物的种类和数量。
例如，在酿造啤酒的过程中，高溶氧浓度会促使酵母细胞产生醋酸，而低溶氧浓度则有利于乙醇的产生。
二、控制溶氧浓度的方法1. 气体供应控制：通过调节气体供应速率和流量，可以控制发酵罐中的氧气浓度。
例如，增加通气速率可以提高溶氧浓度，而减少通气速率则可以降低溶氧浓度。
2. 搅拌控制：搅拌发酵罐中的培养基可以增加气液传质速率，促进氧气的溶解和分配。
合理的搅拌速度可以保持溶氧浓度的稳定，避免过高或过低的溶氧浓度对发酵过程的不利影响。
3. 温度控制：适宜的温度可以影响氧气在液体中的溶解度。
根据不同微生物的需求，可以通过调节发酵罐的温度，来控制溶氧浓度的变化。
4. 添加表面活性剂：表面活性剂的添加可以降低氧气的表面张力，促进氧气的溶解和分散。
这种方法可以提高溶氧浓度，特别适用于高粘度的发酵培养基。
5. 使用溶氧传感器：通过安装溶氧传感器，可以实时监测发酵罐中的溶氧浓度，并根据需求进行及时调整。
结论：溶氧是发酵过程中不可忽视的重要因素，它对发酵效率和产物品质有着显著的影响。
合理控制溶氧浓度可以优化发酵过程，提高产物的质量和产量。
通过调节气体供应、搅拌、温度和添加表面活性剂等方法，可以有效地控制溶氧浓度，实现理想的发酵效果。
溶氧对发酵的影响及控制_张智
溶氧对发酵的影响及控制_张智2008.No21６３摘要：发酵液中的溶氧浓度（Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ ，简称ＤＯ）对微⽣物的⽣长和产物形成有着重要的影响。
在发酵过程中，必须供给适量的⽆菌空⽓，菌体才能繁殖和积累所需代谢产物。
不同菌种及不同发酵阶段的菌体的需氧量是不同的，发酵液的ＤＯ值直接影响微⽣物的酶的活性、代谢途径及产物产量。
发酵过程中，氧的传质速率主要受发酵液中溶解氧的浓度和传递阻⼒影响。
研究溶氧对发酵的影响及控制对提⾼⽣产效率，改善产品质量等都有重要意义。
关键词：溶氧 发酵 代谢 溶氧控制⼀、溶氧对发酵影响溶解氧对发酵的影响分为两⽅⾯：⼀是溶氧浓度影响与呼吸链有关的能量代谢，从⽽影响微⽣物⽣长；另⼀是氧直接参与产物合成。
［１］（⼀）溶氧对微⽣物⾃⾝⽣长的影响根据对氧的需求，微⽣物可分为专性好氧微⽣物、兼性好氧微⽣物和专性厌氧微⽣物。
专性好氧微⽣物把氧作为最终电⼦受体，通过有氧呼吸获取能量，如霉菌；进⾏此类微⽣物发酵时⼀般应尽可能的提⾼溶解氧（ＤＯ），以促进微⽣物⽣长，增⼤菌体量。
兼性好氧微⽣物的⽣长不⼀定需要氧，但如果在培养中供给氧，则菌体⽣长更好，如酵母菌；典型如⼄醇发酵，对溶ＤＯ的控制分两个阶段，初始提供⾼ＤＯ值进⾏菌体扩⼤培养，后期严格控制ＤＯ进⾏厌氧发酵。
厌氧和微好氧微⽣物能耐受坏境中的氧，但它们的⽣长并不需要氧，这些微⽣物在发酵⽣产中应⽤较少。
⽽对于专性厌氧微⽣物，氧则可对其显⽰毒性，如产甲烷杆菌，此时能否限制ＤＯ在⼀个较低值往往成为发酵成败的关键。
溶解氧对微⽣物⾃⾝⽣长的影响体现在多个⽅⾯，其中对微⽣物酶的影响是不可忽略的重要因素。
Ｘｉａｏ等［２］研究了不同溶氧对⾕氨酸发酵中两个关键酶（⾕氨酸脱氢酶ＧＤＨ和乳酸脱氢酶ＬＤＨ）和代谢流的影响，研究表明，在过低溶氧条件下，ＴＣＡ循环代谢流量减⼩，不⾜以平衡葡萄糖酵解速率，从⽽刺激了ＬＤＨ的酶活，使代谢流转向乳酸⽣成，造成乳酸积累；⽽过⾼溶氧，ＧＤＨ酶活明显降低，且ＴＣＡ循环流量加⼤，⽣成⼤量ＣＯ２，造成碳源损失，两种情况均不利于⾕氨酸⽣成。
有机酸工艺学-溶解氧对发酵的影响及其控制
A. 酸碱调节，使蛋白质与盐或离子形成沉淀。
在酸性溶液中，蛋白质与一些阴离子，如三氯乙酸盐、水 杨酸盐、钨酸盐、苦味酸盐、鞣酸盐、过氯酸盐等形成沉 淀；
在碱性溶液中，蛋白质与一些阳离子，如Ag+、Cu2+、 Zn2+、Fe3+和Pb2+等形成沉淀。
2. 变性法
① 加热， ② 大幅度调节pH值， ③ 加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂等。
磷酸盐浓度的控制，一般是在基础培养基中采用适当的浓度。
柠檬酸发酵终点控制：
• 当通风搅拌培养50-72H柠檬酸产酸达140-180G/L，柠檬酸产量不再上升， 残糖降至2 G/L以下，可升温终止发酵，泵送至储罐中，及时进行提取。
1. 发酵温度为36±1℃。 2．PH5.0， 3．溶氧控制通风搅拌 通风量0.08-0.15M3/M3MIN。50M3罐搅拌器3挡，转速90-100R/MIN 4.发酵终点控制 残糖降至2 G/L以下,每两小时产酸不增加。
工业上使用的絮凝剂可分为三类：
1）有机高分子聚合物，如聚丙烯酰胺类衍生物、聚苯乙 烯类衍生物； 2）无机高分子聚合物，如聚合铝盐、聚合铁盐等； 3）天然有机高分子絮凝剂，如聚糖类胶粘物、海藻酸钠、 明胶、骨胶、壳多糖、脱乙酰壳多糖等。
目前最常见的高分子聚合物絮凝剂
有机合成的聚丙烯酰胺（polyacrylamide）类衍生物
1.降低液体粘度
根据流体力学原理，滤液通过滤饼的速率与液体的粘度成反比，降低 液体粘度（加水稀释法和加热法等）可有效提高过滤速率。注意加热 温度与时间，不影响产物活性和细胞的完整性。
2.调整pH
pH值直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH值 可改善其过滤特性。氨基酸、蛋白质等电点的调节；在膜过滤中，发酵 液中的大分子物质易与膜发生吸附，通过调整pH值改变易吸附分子的电 荷性质，即可减少堵塞和污染；细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在某 个pH值下也可能趋于絮凝而成为较大颗粒，有利于过滤的进行。
溶氧的影响及控制
溶氧的影响及控制溶氧对生态系统和水体质量具有重要影响。
它是维持水体生态平衡和细菌的生存的必需品。
二氧化碳的解湿作用、光合作用、蛋白质的合成、水的净化等过程都需要溶解氧的参与。
然而，水体中溶解氧的浓度随着环境变化而变化，存在着一系列影响因素以及需要控制的问题。
首先是溶解氧受环境因素影响的问题。
水中的溶解氧的浓度受多种因素的影响。
温度、压力、盐度、水体的流动速度以及水体的深度等环境因素，都会影响水体中的氧气溶解量。
气温升高会导致水体中溶解氧减少；水体深度增加会导致溶解氧减少；水体污染也会导致水体中的氧气溶解量下降等等。
这些环境因素的变化都会对水体中的生态系统产生一定的影响。
其次是溶解氧对生态系统的影响。
水体中的生物，尤其是鱼类和浮游生物，对氧气的需求量较大。
水体中溶解氧浓度的变化会对生物的存活和繁殖产生影响。
溶解氧浓度过低会导致水中的鱼类和其它水生动物呼吸困难，甚至死亡；而溶解氧浓度过高则会对浮游生物造成负担，影响它们的生长和繁殖。
因此，维持适宜的溶解氧浓度，对于水体中的生物群落的健康和发展非常重要。
最后是溶解氧的控制问题。
为了维持适宜的溶解氧浓度，需要进行一定的控制。
首先，可以通过增加水体的氧化还原电位，提供更多的溶解氧。
例如，通过增加植物的生长，可以通过光合作用增加水体中溶解氧浓度。
其次，可以通过增加水体的流动速度，增加氧气与水体的接触面积，促进氧气的溶解。
此外，可以通过增加水体的深度，减少水面与大气直接接触的面积，减少氧气的损失。
最后，还可以通过减少水体污染，避免有机物和有害物质对水体中溶解氧的消耗，以保持水体中溶解氧浓度的稳定。
综上所述，溶解氧对于水体生态系统的健康和稳定非常重要。
通过控制水体的氧化还原电位、水体流动速度、水体深度以及减少水体污染等措施，可以维持适宜的溶解氧浓度，提高水体质量，保护生态环境的健康。
发酵罐培养过程中溶氧控制
发酵过程溶氧控制一、溶氧（DO）与发酵液浓度的关系在发酵培养过程中，由于菌种的生长速度和菌量的不同，而需氧量也不同，一般发酵罐在培养到18---24小时时间段生长最旺盛，菌量也是最多的时候，所需氧量也是最多，而此时段补料量也是最大的时候。
此时段一经发现DO有下降趋势，要及时控制补料，补料控制及时可以使DO有所回升，尤其是补糖的时间控制尤为重要。
若补料时机控制不好，DO会迅速降至很低，随之AN会出现上升趋势，溶氧长时间不足的结果会导致菌种自溶，菌量减少赖氨酸含量降低，最终至使提前放罐。
为什么补糖间补会使DO有所回升？这是因为当供氧充足时糖会完全转化；而随着菌种的不断生长，菌量增加，需氧量和糖量也会增加，随着补糖速度提高，发酵液的渗透压和粘度会相应增大，氧在发酵液中通透性就会降低，所以DO会随之下降。
当发酵液浓度大于菌种细胞内部浓度时，菌种会因吸收过多的水分而最终死亡，便会出现糖的不完全转化现象，也就是RS过高，相应AN也会升高。
若及时间补，发酵液中的糖等物质菌种能够及时吸收利用，发酵液中渗透压会相应降低，氧的通透性也会提高。
但也不是RS越低越好，如果发酵液浓度长时间低于菌种细胞内部浓度，会出现菌种细胞发生“质壁分离”现象，也就细胞失水过多死亡。
所以RS要控制平稳，不能过低也不能过高。
二、溶氧（DO）与压力的关系微生物对压力具有强大的抵抗力，但在一定的高压力下，可以引起微生物细胞质的粘性和细胞容积的改变，从而影响细胞的生长繁殖。
高压会使菌种细胞蛋白质变性，最终菌种死亡。
高压的氧和二氧化碳对微生物有较大伤害作用，尤以氧的伤害最大。
所以溶氧不够不能一味提高压力，要根据实际培养情况而定。
三、溶氧（DO）与温度的关系一般，发酵温度升高，酶反应速率增大，生长代谢加快，生产期提前。
为什么降低温度会使DO上升？温度的选择还应参考其他发酵，灵活掌握。
例如，在供氧条件差的情况下（也就DO不足），要将发酵罐培养温度降低一些，因为在较低的温度下氧的溶解度相应大一些，菌的生长速率相应小一些，从而弥补了因供氧不足而造成的代谢异常。
溶解氧(DO)控制过高,有什么危害
溶解氧（DO）掌控过高，有什么危害溶解氧的概念可以理解为水中游离氧的含量，用ＤＯ表示，单位ｍｇ/Ｌ。
溶解氧在实际的污水、废水处理操作中具有举足轻重的作用，这一指标的恶化或者波动过大，往往会导致活性污泥系统的稳定性大幅波动，自然对处理效率的影响也特别明显。
１、溶解氧的定义及理解理论上来讲，当曝气池各点监测到的ＤＯ值略大于0（如0.01ｍｇ/Ｌ）时，可以理解为充氧正好充足活性污泥中微生物对溶解氧的要求。
但是事实上，我们还是没有简单地将溶解氧掌控在大于０的水平，而是应用教科书中的做法，把ＤＯ掌控在１～３ｍｇ/Ｌ的范围内。
究其原因还是由于，整个曝气池而言，溶解氧的分布和各曝气池区域内的溶解氧需求是不一样的。
为了保守的稳定活性污泥在分解有机物或自身代谢过程中对溶解氧的需求，才将ＤＯ掌控在１～３ｍｇ/Ｌ。
但是，实际操作和书面上固定僵化的ＤＯ理论值往往是不同的，不能只是依照书面上理论值，还要充分结合实际情况！从实际情况看，发觉在实际运行中，很多情况下将溶解氧掌控在１～３ｍｇ/Ｌ是没有必要的，特别是掌控超过３ｍｇ/Ｌ更是毫无意义，结果只是导致电能的挥霍和出水中含有细小悬浮颗粒。
所以，在依据书面理论同时要结合实际情况合理掌控溶解氧。
2、溶解氧（DO）掌控的过高，有什么危害？以常用的活性污泥系统为例，每天供应曝气池的COD的总量与曝气池中活性污泥的总量之比即为食微比（其中供应的COD可以看作是供给应微生物的食物），食微比计算公式如下：F/M=Q*COD/（MLVSS*Va）式中：F：Food代表食物，进入系统的食物量（BOD）M：Microorganism代表活性物质量（污泥量）Q：水量，COD：进出水COD的差值MLVSS：活性污泥浓度Va：曝气池容积通常食微比的合适范围为0.10.25kgBOD5/kgMLSS.d之间，食微比过高说明微生物食物过剩，曝气池处于高负荷运行状态，食微比过低则曝气池处于低负荷运行状态。
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方法：通气搅拌，溶氧升到最高；中止通气，继续 搅拌，顶部充氮气，溶氧迅速下降。 各种微生物的呼吸临界氧值：
细菌和酵母：3~10% 放线菌：5~30% 霉菌：10~15%
合成的临界氧值：
考察不同溶氧浓度对生产的影响，便可求 得合成的临界氧值。
注意： ●实际上，呼吸临界氧值不一定与产物 合成临界氧值相同。 ●生物合成临界氧浓度并不等于其最适 氧浓度。 ●在培养过程中并不是维持溶氧越高越 好。过高的溶氧对生长可能不利。
发酵13h
50～55
20
13 50
当不存在其他限制性基质时，溶解氧浓度高于临界
值，细胞的比耗氧速率保持恒定；
如果溶解氧浓度低于临界值，细胞的比耗氧速率就 会大大下降，或者是微生物的呼吸速率随溶解氧浓 度降低而显著下降，细胞处于半厌气状态，代谢活
动受到阻碍。
呼吸临界氧值可用尾气O2含量变化和通气量测定， 也可用溶氧电极测定。
r QO2 X
P188
①微生物本身遗传特征：不同种类耗氧量不同 ②培养基的成分和浓度：
培养基成分尤其是碳源对细胞耗氧影响大， 耗氧由大 到小：油质或烃类>G>蔗糖>乳糖 培养基浓度大，耗氧增加 培养液营养丰富，菌体生长快，耗氧量大； 发酵浓度高，耗氧量大； 发酵过程补料或补糖，微生物对氧的摄取量随着增大。
氧浓度有明显作用；当转速很高时，再增大搅拌速度起不到调 节作用，反而打碎菌丝体，使菌体自溶并减少产量。
（3）改变气体组成中的氧分压 （4）改变罐压：提高C*。不是十分有效 （5）改变发酵液的理化性质：如加消沫剂、补加无菌水、
改变培养基的成分等
（6）加入传氧中间介质：一般是不溶于培养液的液体，
呈乳化状态来提高气液相之间的传递。传氧中间介质有：血红 蛋白、烃类碳氢化合物（煤油、石蜡等）、含氟碳化物。
微生物的“需氧” 可用耗氧速率或呼吸强度来表示： 耗氧速率（oxygen uptake rate)：指单位体积的培 养液在单位时间的耗氧量。单位为 mmol O2/(L· h)， 用 r表示或OUR 呼吸强度（respiratory strength)：单位质量的干菌 体在单位时间的耗氧量。单位为 mmol O2/(g · 干细 胞 · ，用Ｑo2表示 h) 两者的关系：
各种溶氧控制方法的比较
方法 气体成分 搅拌速度 挡板 通气速率 温度 基质浓度 罐压 电解生产氧 传氧中间介质 作用机理 C*变化 KLa变化 KLa变化 KLa变化 C*、氧需求变 化 氧需求变化 C*变化 C*变化 KLa变化 投资 中到低 高 中 低 低 中 中到高 中 中 运转 成本 高 低 低 低 低 低 低 低 中 效果 好 好 好 中 变化 好 中 高 好 对生产 作用 好 好 好 不定 不定 不定 好 小规模 好
发酵液中的溶氧浓度取决于氧的传递（即供氧方面） 和被微生物利用（即耗氧方面）两个方面。 氧的传递方程 NV ＝KLa(c*－cL) 式中：NV —— 单位体积液体的传氧速率； KLa —— 以浓度差为推动力的体积溶氧系数； cL —— 溶液中氧的实际浓度； c* —— 氧在水中的饱和浓度。
1、影响氧传递的因素
传递面积，而当通气量增大时，单孔分布器能
更大的增加发酵液的湍动程度。
④发酵液的性质
发酵液的性质特别是黏度、pH、极性、表面张 力、离子浓度、菌体浓度等，都会影响气泡的大小、 稳定性和氧的传递速率。 黏度增大，KLa下降； 泡沫过多，黏度增加，KLa下降； 表面活性剂（如消泡剂）使KLa下降； 离子强度大使KLa增加； 菌体浓度增加使KLa下降。 发酵过程中添加糖、花生饼粉等营养物质、前体或 无菌水、消泡剂等均可改变培养液的理化性质。
微生物的临界氧浓 度大约是饱和浓度 的1%~25%。
某些微生物的临界氧浓度
微生物名称
固氮菌 大肠杆菌 大肠杆菌 粘性赛氏杆菌 粘性赛氏杆菌 酵母 酵母 橄榄型青霉菌 橄榄型青霉菌
温度/℃
30 37.8 15 31 30 34.8 20 24 30
C临界/ mmol/L
1.8～4.9×10-2 8.2×10-3 3.1 ×10-3 1.5 ×10-2 9 ×10-3 4.6×10-3 3.7×10-3 2.2 ×10-2 9×10-3
不同种类的微生物的需氧量不同 ，一般为25～100 mmolO2/（L· h），同一种微生物的需氧量，随菌龄 和培养条件不同而异。菌体生长和形成代谢产物时的 耗氧量也往往不同。
微生物菌体在不同时期不同阶段的耗氧速度[ mmolO2/（L· h）]
生长
黑曲霉
谷氨酸 生产菌
产α-淀粉酶
种子培养 7h
温度
溶氧与尾气O2 及CO2水平
恒温或阶段变温控制
按生长或产物合成的临界 值控制
培养基的 性能
消泡剂或油
表面活性剂
种类、数量、次数和时机
种类、数量、次数和时机
3 控制溶氧的工艺手段
（1）改变通气速率（增大通风量）：增大KLa值。注意，
过分增大通气速率会产生副作用，如泡沫生成、罐温增高等。
（2）改变搅拌速度：转速较低时，增大搅拌速度对提高溶
（1）影响推动力(c*－cL)的因素 ①温度：温度升高，氧的溶解度降低 可在不影响菌体生长和产物合成情况下， 采取降低温度的措施。
②pH：氧在酸性溶液中的溶解度一般表现为酸的强 度大、浓度高，则氧溶解度低。 ③电解质浓度：电解质浓度大，氧的溶解度低
④溶剂：氧在有机溶剂中的溶解度比水中大。 实际发酵过程中也可通过合理添加有机溶剂来降 低水的极性从而增加氧的溶解度。 ⑤氧分压：增加分压可提高氧的溶解度。方法一是 提高空气总压，方法二是提高氧分压。
Kla反映了设备的供氧能力，发酵常用的设备 为摇瓶与发酵罐。
影响摇瓶kla的因素
为装液量和摇瓶机的种类
往复，频率80-120分/次，振幅8cm
摇瓶机 旋转，偏心距25、12,转述250rpm
装液量，一般取1/10左右： 250ml 15-25 ml 500ml 30 ml 750ml 80 ml
与氧传质有关的工程参数
项目 搅拌器 设备条件 类型；封闭或开放式 叶片形状；弯叶、平叶或箭叶 搅拌器直径/罐直径 挡板数和挡板宽度 搅拌器档数和位置 每分钟体积比[(V/V)/min] 空气分布器的类型和位置 项目 搅拌转速 设备条件 雷诺准数 “K”因子 功率准数 弗罗德准数
空气流量
罐压
Pa
2、影响微生物耗氧的因素
② 空气线速度 KL a 随空气流速的增加而增大，但空气速度 过大，则可使叶轮发生过载，即叶轮不能分 散空气，气体不经分散而沿搅拌器缓慢运动 的中心迅速上升而逸出。
③ 空气分布速度很低时，多孔分布器有较高的通气 效率。但两者的区别随着气流速度的增加而逐 渐减少。 可能是低气流时多孔分布器可形成更大的
例： 500 ml 摇瓶中生产蛋白酶，考察装液量对酶活的影响
装液量 酶活力 30 ml 713 60ml 734 90ml 253 120ml 92
（2）发酵罐中影响KLa的因素
①搅拌 作用：打散气泡，增大气液接触面； 形成涡流，延长气泡在液体中停留时间； 形成湍流，减小气泡外的液膜阻力； 避免菌丝结团，减少菌丝团阻力； 使培养液中的成分分布均匀，细胞均匀悬浮，有利于营 养物的吸收和代谢物的分散。 但是搅拌转速并非越大越好，过度强烈的搅拌会有 很多不利作用。
一 临界氧
发酵生产中用空气饱和度百分数来表示溶 氧浓度。 临界氧浓度：不影响呼吸所允许的最低溶 氧浓度，如对产物而言，便是不影响产物 合成所允许的最低浓度。
各种微生物的呼吸强度 是不同的，并且呼吸强度是 随着培养液中溶解氧浓度的 增加而加强，直至达到一个 临界值为止。这个临界值称 为“临界氧浓度”。
第六节 溶氧(DO)对发酵的影响及控制
溶氧(DO)是需氧微生物生长所必需。在发酵过程 中有多方面的限制因素，而溶氧往往是最易成为控制因 素。 在28℃氧在发酵液中的100％的空气饱和浓度只有 0.25 mmol.L-1左右，比糖的溶解度小7000倍。在对数生 长期即使发酵液中的溶氧能达到100％空气饱和度，若 此时中止供氧，发酵液中溶氧可在几分钟之内便耗竭， 使溶氧成为限制因素。
（二）、溶氧异常的原因
1、引起溶氧异常下降的可能原因
（1）污染好气性杂菌，消耗大量溶氧，使溶氧 在短时间内下降到零附近
（2）菌体代谢发生异常现象，需氧要求增加， 使溶氧下降 （3）某些设备或工艺控制发生故障或变化，也 能引起溶氧下降，如搅拌功率消耗变小或搅拌 转速变慢、消沫油因自动加油器失灵或人为加 量过多 、停止搅拌、闷罐（关闭排气阀）等。
二 发酵过程中的溶氧变化
（一）、发酵过程中溶氧浓度变化的一般规律
发酵前期：由于微生物大量繁殖，需氧量不断大幅 度增加，此时需氧超过供氧，溶氧明显下降 发酵中期：溶氧浓度明显地受工艺控制手段的影响， 如补料的数量、时机和方式等
发酵后期：由于菌体衰老，呼吸减弱，溶氧浓度也 会逐步上升，一旦菌体自溶，溶氧就会明显地上升
③菌龄：幼龄菌生长旺盛，耗氧大 ④发酵条件：pH、温度 ⑤代谢类型： 若产物通过TCA循环获取，则耗氧大；若 产物通过EMP途径获取，则耗氧量小
影响需氧的工艺条件
项目 菌种特性 工艺条件 好气程度 菌龄、数量 菌的聚集状态，絮状或 小球状 基础培养基组成、配比 物理性质；粘度、表面 张力等 项目 补料或加糖 工艺条件 配方、方式、次数和时机
2、引起溶氧异常上升的可能原因： （1）污染烈性噬菌体 （2）菌体代谢出现异常，耗氧能力下降 （3）补料时间和间隔不当：赤霉素发酵发酸现
象
根据发酵液中的溶解氧浓度的变化来判断 微生物生长代谢是否正常，工艺控制是否合理， 设备供氧能力是否充足等问题，有助于查找发 酵不正常的原因和控制好发酵生产。
（三） 溶氧浓度的控制