07 发酵控制(5-6)

7.5 发酵终点的判断
发酵类型的不同，要求达到的目标也不同，因而对发酵终点的判断标准也应有所不同。

对原材料与发酵成本占整个生产成本的主要部分的发酵品种，主要追求提高产率[kg／(m3·h)]，得率(转化率) (kg产物/Kg基质)和发酵系数[产物kg／(罐容积m3·发酵周期h)]。

如下游提炼成本占主要部分和产品价值高，则除了高产率和发酵系数外，还要求高的产物浓度。

如计算总的体积产率[产物g／(发酵液L·h)]，则以放罐发酵单位除以总的发酵时间(包括发酵周期和前一批放罐、洗罐、配料和灭菌直到接种前所需时间)，如图7—29
所示。

总产率可用从发酵终点到下一批发酵终点直线斜率来代表；最高产率可从原点与产物浓度曲线相切的一段直线斜率代表。

切点处的产物浓度比终点最大值低。

从式(7—50)可求得发酵总生产周期。

T=1/μm·1n(X1／X2) +t T+t D+t L(7—50)
式中t T、t D和t L分别为放罐检修工作时间，洗罐、打料和灭菌时间以及生长停滞时间；X1和X2分别为起始与放罐细胞浓度；卢In为最大比生长速率。

因此，如要提高总产率，则必须缩短发酵周期。

即在产率降低时放罐，延长发酵虽然略能提高产物浓度，但产率下降，且消耗每千瓦电力，每吨冷却水所得产量也下跌，成本提高。

放罐时间对下游工序．有很大的影响。

放罐时间过早，会残留过多的养分，如糖、脂肪、可溶性蛋白等，会增加提
7.6 发酵染菌的防治及处理
7.6.1 染菌的途径分析
7.6.2 染菌的判断和防治
从发酵参数的异常变化判断杂菌污染：
溶氧变化的规律也可作为染菌预报的根据。

污染好气性杂菌，溶氧会一反往常在较短时间内下降到接近零，且长时间不回升，便很可能染菌。

但不是一染菌溶氧便掉到零，要看杂菌的种类和数量。

在罐内与生产菌比，谁占优势。

有时会出现染菌后溶氧反而升高的现象。

这是因为生产菌受到杂菌的抑制，而杂菌本身又非十分好气。

这样生产菌的呼吸大为减弱而使溶氧上升。

补料或加油也会引起溶氧迅速下降，在低谷处维持1～3h即回升。

这与染菌使溶氧的变化是不同的。

举例：红霉素发酵:
红霉素发酵过程中污染噬菌体或其他不明原因会出现发酵液变稀，溶氧迅速回升。

图7-30显示红霉素发酵生产溶氧实际监测情况。

污染噬菌体常表现在发酵液变稀，溶氧迅速回升。

谷氨酸发酵染噬菌体后发现溶氧提前在15h上升，但OD此时还在上升。

这是由于当时的菌已受侵袭，其呼吸强度下降的缘故，直到2—3 h后OD才开始下降。

因此溶氧可以比OD提前2～3 h预报发酵异常情况。

7.6.3 生产技术管理对染菌防治的重要性。