温度对微生物发酵的影响及其控制
发酵工艺控制温度对发酵的影响及控制
发酵工艺控制——温度对发酵的影响及控制微生物发酵生产的水平最基本的是取决于生产菌种的性能，但有了优良的菌种还需要有最佳的环境条件即发酵工艺加以配合，才能使其生产能力充分。
因此必须研究生产菌种的最佳发酵工艺条件，如营养要求、培养温度、对氧的需求等，据此设计合理的发酵工艺，使生产菌种处于最佳成长条件下，才能取得优质高产的效果。
温度对发酵的影响及控制温度对发酵的影响及其调节控制是影响有机体生长繁殖最重要的因素之一，因为任何生物化学的酶促反应与温度变化有关的。
温度对发酵的影响是多方面且错综复杂的，主要表现在对细胞生长、产物合成、发酵液的物理性质和生物合成方向等方面。
一、温度对发酵的影响（一）、温度影响微生物细胞生长随着温度的上升，细胞的生长繁殖加快。
这是由于生长代谢以及繁殖都是酶参加的。
根据酶促反应的动力学来看，温度升高，反应速度加快，呼吸强度增加，最终导致细胞生长繁殖加快。
但随着温度的上升，酶失活的速度也越大，使衰老提前，发酵周期缩短，这对发酵生产是极为不利的。
（二）、温度影响产物的生成量。
（三）、温度影响生物合成的方向。
例如，在四环类抗生素发酵中，金色链丝菌能同时产生四环素和金霉素，在30℃时，它合成金霉素的能力较强。
随着温度的提高，合成四环素的比例提高。
当温度超过35℃时，金霉素的合成几乎停止，只产生四环素。
（四）、温度影响发酵液的物理性质温度除了影响发酵过程中各种反应速率外，还可以通过改变发酵液的物理性质间接影响微生物的生物合成。
例如，温度对氧在发酵液中的溶解度就有很大响，随着温度的升高，气体在溶液中的溶解度减小，氧的传递速率也会改变。
另外温度还影响基质的分解速率，例如，菌体对硫酸盐的吸收在25℃时最小。
二、影响发酵温度变化的因素：发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。
Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q辐射1、生物热是生产菌在生长繁殖时产生的大量热量。
生物热主要是培养基中碳水化合物、脂肪、蛋白质等物质被分解为CO2、NH3时释放出的大量能量。
生物发酵过程的优化与控制研究
生物发酵过程的优化与控制研究生物发酵技术作为现代生物技术的重要组成部分，在医药、食品、化工等众多领域发挥着关键作用。
然而，要实现高效、稳定且优质的生物发酵过程，对其进行优化与控制至关重要。
生物发酵过程是一个复杂的动态系统，涉及微生物的生长、代谢、产物合成等多个环节。
在这个过程中，各种因素相互影响，如培养基成分、温度、pH 值、溶氧浓度等。
因此，深入理解这些因素的作用机制，并采取有效的优化与控制策略，是提高发酵效率和产品质量的关键。
培养基成分的优化是生物发酵过程中的基础环节。
培养基为微生物的生长和代谢提供了必要的营养物质。
不同的微生物对营养物质的需求存在差异，因此需要根据具体的发酵菌株和目标产物来确定培养基的配方。
例如，碳源、氮源的种类和浓度会直接影响微生物的生长速度和代谢途径。
葡萄糖通常是一种常用的碳源，但过高的葡萄糖浓度可能会导致代谢抑制。
氮源的选择也十分重要，有机氮源和无机氮源的比例需要合理调配，以满足微生物的生长和产物合成需求。
此外，还需要考虑微量元素和生长因子的添加，它们虽然需求量较少，但对微生物的正常生理功能起着不可或缺的作用。
温度是影响生物发酵过程的重要环境因素之一。
不同的微生物都有其最适生长温度范围。
在这个范围内，微生物的生长速度和代谢活性较高。
如果温度过低，微生物的生长和代谢会减缓；而温度过高则可能导致蛋白质变性、酶失活等问题，从而影响微生物的生存和产物合成。
例如，在青霉素发酵过程中，前期需要较低的温度以促进菌丝生长，后期则需要提高温度来刺激青霉素的合成。
因此，根据发酵的不同阶段精确控制温度，对于提高发酵效率和产品质量具有重要意义。
pH 值对生物发酵过程的影响同样不可忽视。
微生物的生长和代谢活动对 pH 值有一定的要求。
pH 值的变化会影响细胞膜的通透性、酶的活性以及营养物质的吸收和利用。
大多数微生物在中性或微酸性环境中生长良好，但有些特殊的微生物可能适应更极端的 pH 值条件。
发酵过程的影响因素与调控方法
发酵过程的影响因素与调控方法发酵过程是一种将有机物质转化成发酵产物的过程。
在发酵过程中，微生物通过各种代谢途径将有机物质分解成气体、酒精、醋酸和有机酸等产物。
发酵过程的影响因素有很多，如温度、pH值、氧气、营养物质等，这些因素对发酵产物的种类和数量有着重要的影响。
为了调控发酵过程，提高发酵产物的产率和质量，人们采取了一系列调控方法。
首先，温度是影响发酵过程的重要因素之一。
温度的升高可以促进微生物的代谢活动，从而加快发酵速度。
一般来说，每增加10℃，微生物的代谢速率就会增加一倍。
但是，过高的温度会使微生物遭受热破坏，影响发酵过程。
因此，在控制发酵过程中，要根据具体的微生物种类选择合适的发酵温度。
其次，pH值也是影响发酵过程的关键因素之一。
不同的微生物对pH值有不同的适应范围。
对于大多数微生物来说，酸性条件（pH<6）是最适宜的发酵环境。
微生物的代谢活动会产生一些有机酸，导致环境的酸化。
酸性环境对微生物的生长有抑制作用，从而调节微生物种群结构，影响发酵产物的种类和数量。
因此，在发酵过程中，要根据微生物种类和发酵产物的要求调节pH值。
此外，氧气的存在也会影响发酵过程。
氧气是微生物呼吸和代谢的必需物质之一，但在一些发酵过程中，过多的氧气会削弱或抑制微生物的代谢活动，从而影响发酵效果。
因此，在一些发酵过程中，需要通过控制发酵容器的通气速率或使用无氧条件来调节氧气的浓度，以达到最佳的发酵效果。
最后，营养物质也是影响发酵过程的关键因素。
微生物的生长和代谢活动需要各种营养物质，如糖类、氨基酸、维生素等。
不同的发酵产物对营养物质的需求有所不同，因此，在发酵过程中，要根据不同的微生物和发酵目标选择适宜的营养物质组成和浓度。
为了调控发酵过程，提高发酵产物的产率和质量，人们采取了一系列的调控方法。
首先，可以通过控制发酵温度和pH值来调节微生物的生长和代谢活动，从而影响发酵产物的种类和数量。
其次，可以通过调节发酵容器的通气速率或使用无氧条件来控制氧气的浓度，以调节微生物的代谢途径和产物生成途径。
微生物发酵工艺及其控制简述
微生物发酵工艺及其控制简述罗宗学（云南大学生命科学学院云南昆明 650091）摘要：根据操作方式不同，发酵工艺分为间歇发酵，连续发酵和流加发酵三种类型，其中流加发酵在生产和科研上应用最为广泛。
在发酵工艺中反映发酵过程变化的参数分为物理参数、化学参数和生物学参数三大类，这些参数的变化直接影响到发酵工业的生产率和产物品质。
本文从对发酵工艺过程影响较大的发酵温度、pH值、溶解氧、泡沫、菌体浓度和基质、发酵时间等6个方面阐述如何进行发酵工艺的控制，为实现发酵产业的经济效益最大化提供必要的理论依据。
关键字：发酵工艺变化参数影响和控制发酵是指通过微生物（或动植物细胞）的生长培养和化学变化，大量产生和积累专门的代谢产物的过程。
早在2000多年前，我国就有了酿酒、制醋的发酵技术，那时候发酵完全属于天然发酵。
20 世纪40年代中期，美国抗菌素工业兴起，大规模生产青霉素，建立了深层通气发酵技术。
1957年，日本微生物生产谷氨酸盐(味精)发酵成功，大大推动了发酵工程的发展。
70年代开始，随着基因工程、细胞工程等生物过程技术的开发，以石油为原料生产单细胞蛋白，使发酵工程从单一依靠碳水化合物(淀粉)向非碳水化合物过渡，从单纯依靠农产品发展到利用矿产资源，如天然气、烷烃等原料的开发。
80年代，随着学科之间的不断交叉和渗透，微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机技术对发酵过程进行综合研究，人们能按需要设计和培育各种工程菌，在大大提高发酵工程的产品质量的同时，节约能源，降低成本，使发酵技术实现新的革命。
发酵过程中，为了能对生产过程进行必要的控制，需要对有关工艺参数进行定期取样测定或进行连续测量。
影响发酵过程发的因素很多，包括物理的（如温度、搅拌转速、空气压力、空气流量、表观粘度、浊度、料液流量等），化学的（如质浓度、pH、产物浓度、溶解氧浓度、氧化还原电位、废气中氧及二氧化碳浓度、核酸量等）和生物的（如菌丝形态、菌浓度、菌体比生长速率、基质消耗速率、关键酶活力等）三大类。
发酵工艺的过程控制
发酵工艺的过程控制引言发酵工艺是一种将有机物质通过微生物的作用转化为需要的产物的过程。
在发酵过程中，微生物通过吸收养分、产生代谢产物和释放能量，完成了物质的转化。
为了保证发酵过程的高效和稳定，控制发酵过程至关重要。
本文将介绍发酵工艺的过程控制，包括控制参数和控制策略。
1. 发酵过程的控制参数发酵过程的控制参数是指影响发酵过程的参数，包括温度、pH值、溶氧量、搅拌速度、发酵菌种等等。
这些控制参数对于发酵过程的高效和稳定起到了重要的作用。
1.温度：发酵过程中适宜的温度可以促进微生物的生长和代谢活动。
不同的发酵过程需要不同的温度，一般在微生物的最适生长温度附近，通常在25-42摄氏度之间。
2.pH值：发酵过程中的pH值对微生物的生长和代谢活动有重要影响。
不同的微生物对于pH值的需求不同，一般在微生物最适生长pH值的附近维持。
3.溶氧量：溶氧量是指发酵液中的氧气饱和度。
微生物在发酵过程中需要氧气进行呼吸和代谢活动。
合适的溶氧量可以提高发酵效率和产物质量。
4.搅拌速度：搅拌速度对于发酵液中的微生物的分散性和氧气气液传递有着重要影响。
适当的搅拌速度可以保证发酵液中的微生物充分接触营养物质和氧气。
5.发酵菌种：选择适宜的发酵菌种对于发酵过程的控制至关重要。
合适的发酵菌种应具备高发酵活力、产物合成能力和抗污染能力。
2. 发酵过程的控制策略为了实现对发酵过程的有效控制，需要采取相应的控制策略。
以下是几种常见的发酵过程控制策略。
1.反馈控制：反馈控制是根据实时的监测数据对发酵过程进行调节。
通过监测发酵过程中的温度、pH值、溶氧量等参数，将实际参数与设定值进行比较，根据误差进行反馈调整，以维持发酵过程的稳定性。
2.前馈控制：前馈控制是根据预期的发酵过程需求提前对控制参数进行调整。
通过事先设定好的控制策略，根据发酵过程中的状态进行预测和计算，提前对控制参数进行调整，以达到预期的控制效果。
3.比例积分控制：比例积分控制是通过调整控制器的比例参数和积分参数来改变控制器的工作方式。
温度对微生物发酵的影响及其控制
温度对微生物发酵的影响及其控制一、温度对发酵的影响微生物发酵所用的菌体绝大多数是中温菌，如霉菌、放线菌和一般细菌。
它们的最适生长温度一般在20～40℃。
在发酵过程中，需要维持适当的温度，才能使菌体生长和代谢产物的生成顺当地进行。
温度对发酵有很大的影响。
它会影响各种酶反应的速率，转变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制，影响发酵液的理化性质，进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。
温度对化学反应速度的影响常用温度系数（Q10）（温度每上升10℃，化学反应速度所增加的倍数）来表示。
在不同温度范围内，Q10的数值是不同的，一般是2～3。
而酶反应速度与温度变化的关系也完全符合此规律，也就是说，在肯定范围内，随着温度的上升，酶反应速率也增加，但有一个最适温度，超过这个温度，酶的催化活力会下降。
温度对菌体生长的酶反应和代谢产物合成的酶反应的影响往往是不同的。
有人考察了不同温度(13～35℃)对青霉菌的生长速率、呼吸强度和青霉素生成速率的影响，结果是，温度对这三种代谢的影响是不同的。
根据阿伦尼乌斯方程计算，青霉菌生长的活化能E=34kJ／mol，呼吸活化能E=71kJ／mol，青霉素合成的活化能E=112kJ／mol。
从这些数据得知：青霉素生成速率对温度的影响最为敏感，微小的温度变化，就会引起生成速率产生明显的转变，偏离最适温度就会引起产物产量发生比较明显的下降，这说明次级代谢发酵温度掌握的重要性。
因此，温度对菌体的生长和合成代谢的影响是极其简单的，需要考察它对发酵的影响。
温度还能转变菌体代谢产物的合成方向。
如在高浓度Cl-和低浓度Cl-的培育基中利用金霉素链霉菌NRRLB-1287进行四环素发酵过程中，发酵温度愈高，愈有利于四环素的合成，30℃以下时合成的金霉素增多，在35℃时就只产四环素，而金霉素合成几乎停止。
温度变化还对多组分次级代谢产物的组分比例产生影响。
如黄曲霉产生的多组分黄曲霉毒素，在20℃、25℃和30℃下发酵所产生的黄曲霉毒素(aflatoxin)G1与B1的比例分别为3:1、1:2、1:1。
温度对微生物影响研究报告及其应用
个人资料整理仅限学习使用温度对微生物的影响姓名：张金成专业：环境工程学号：08014030146摘要温度对微生物各种的影响是广泛的，改变温度必然会影响微生物体内所进行的多种生物化学反应，从而影响微生物各种生理特性的表达。
每一种微生物都有一定的生物动力区温度，包括最低生长温度和最高生长温度以及最适生长温度。
最适生长温度能刺激生长，不适的温度会改变微生物的形态、代谢、毒力等，甚至导致死亡。
本论文还从垃圾效率中温度对微生物的影响的实验为例，着重说明温度因子对微生物特性表达所起的重要作用。
关键词温度微生物堆肥效率温度对微生物的影响是广泛的，改变温度必然会影响微生物体内所进行的多种生物化学反应。
适宜的温度能刺激生长，不适的温度会改变微生物的形态、代谢、毒力等，甚至导致死亡。
一般来说，温度能影响微生物的地理分布，而对种类分布影响并不明显。
例如，高温细菌一般可从热带土壤、温泉、酸败的食品罐头中分离到，但也可从非热带土壤中分离到。
由于温度对微生物有重要影响，所以微生物分类学上常用“最适生长温度”、“最高生长温度”，“最低生长温度”及温度存活实验作为鉴定菌种的一项生理特征，配合其它形态与生理特性，以区别不同温度范围的种、属。
温度是影响微生物生长的重要因素。
一方面，在一定范围内随着温度的上升，酶活性提高，细胞的生物化学反应速度和生长速度加快，一般温度每升高10℃，生化反应速率增加一倍，同时营养物质和代谢产物的溶解度提高，细胞膜的流动性增大，有利于营养物质的吸收和代谢产物的排出；另一方面，机体的重要组成，如核酸、蛋白质等对温度较敏感，随着温度的升高可遭受不可逆的破坏。
各种微生物都有其生长繁殖的最低温度、最适温度、最高温度和致死温度。
微生物能进行繁殖的最低温度界限称为最低生长温度。
低于此温度微生物不能生长。
使微生物生长速率最高的温度叫最适生长温度。
不同微生物的最适生长温度不同。
微生物生长繁殖的最高温度界限叫最高生长温度。
发酵过程中与微生物相关工艺参数的调控方法资料
9、黏度 10、浊度 11、料液流量 12、产物的浓度 13、氧化还原电位 14、废气中的氧含量 15、废气中的CO 2含量 16、菌丝形态 17、菌体浓度
2.1 pH 值的控制
2.1.1 pH值对发酵的影响
1.影响培养基某些组分和中间产物的离解
2.影响酶的活性
3.影响微生物细胞膜所带电荷的状态，改变细胞膜 的通透性
2.1.1 pH值对发酵的影响
4.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。
2.1.2发酵过程pH值的变化
pH值
培养过程中 培养液pH值 的大致变化 趋势
培养时间
在发酵过程中，随着菌种对培养基种碳、氮 源的利用，随着有机酸和氨基酸的积累，会 使pH值产生一定的变化。
生物热：产生菌在生长繁殖过程中，释放的大量热量。 搅拌热：由于搅拌器的转动引起液体的摩擦产生的热量。 蒸发热：发酵液蒸发水分带走的热量。 显热：发酵排气散发带走的热量。
辐射热：由于罐内外的温差，辐射带走的热量。
2.2.2影响发酵温度变化的因素
发酵热（Q发酵）是发酵温度变化的主要因素。
Q发酵＝Q生物＋Q搅拌－Q蒸发－Q辐射－Q显
酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精 乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶 利用真菌生产青霉素 利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、
干扰素和生长激素
2.发酵工程的主要的控制参数
1、pH值（酸碱度） 2、温度 3、溶解氧浓度 4、基质含量 5、空气流量 6、压力 7、搅拌转速 8、搅拌功率
发酵过程中与微生物 相关工艺参数的调控方法
目录
1.发酵工程的定义及应用
发酵条件及过程控制资料
发酵条件及过程控制资料发酵是一种利用微生物代谢产生的酶来生产有机物的过程。
在发酵过程中，控制发酵条件和过程非常重要，这将直接影响到发酵产物的质量和产量。
以下是有关发酵条件及过程控制的资料。
一、发酵条件控制1.温度控制：不同的微生物对温度的需求有所不同，一般来说，适宜的温度可以提高发酵效率和发酵产物的质量。
常见的发酵温度范围为25-40摄氏度，需要根据具体的微生物进行调整。
2.pH值控制：微生物对pH值有不同的要求，有些微生物喜酸性环境，而有些则喜碱性环境。
根据不同的微生物和发酵产物的要求，调整发酵液的pH值，以保持适宜的生长和代谢环境。
3.氧气供应控制：有些微生物需要氧气来进行代谢活动，而有些则是厌氧微生物。
因此，在发酵过程中，需要根据微生物的特性来确定适宜的氧气供应方式，如空气曝气或搅拌曝气。
4.发酵液中的营养成分控制：发酵过程中，微生物需要适当的营养物质来进行生长和繁殖。
这些营养物质包括碳源、氮源、矿物盐等。
通过合理地调配和控制发酵液中的营养成分，可以提高微生物的生长速率和代谢效率。
二、发酵过程控制1.发酵菌种的筛选和培养：选择适合的发酵微生物菌种是保证发酵过程成功的关键。
有些菌种具有良好的发酵能力和产物选择性，而有些菌种则具有高生长速率和较高的产物产量。
通过对不同微生物菌种的筛选和培养，可以为发酵过程提供优质的起始菌群。
2.发酵容器和设备的选择：发酵容器的选择直接关系到发酵过程的高效性和安全性。
常见的发酵容器包括发酵罐、发酵塔、摇瓶等。
根据微生物的特性和发酵产物的需求，选择合适的发酵容器和设备，以提供良好的发酵环境和条件。
3.发酵条件的监测和控制：发酵过程中，需要对相关的物理化学参数进行监测和控制，以保持适宜的发酵条件。
常见的监测参数包括温度、pH 值、溶氧量、溶液浓度等。
通过合理地监测和控制这些参数，可以及时发现发酵过程中的异常情况，并及时采取措施进行调整和修正。
4.发酵产物的提取和纯化：发酵结束后，需要对发酵液中的产物进行提取和纯化。
环境因素对发酵过程的影响及对策
环境因素对发酵过程的影响及对策环境因素对发酵过程的影响及对策在发酵过程中，环境因素扮演着关键的角色。
不恰当的环境条件可能会影响到发酵过程的效果和质量。
因此，为了获得理想的发酵结果，我们必须了解环境因素对发酵过程的影响，并采取相应的对策。
首先，温度是影响发酵过程的重要因素之一。
温度过高或过低都会对发酵产生负面影响。
在温度过高的情况下，酵母菌或其他微生物可能会被杀死，从而导致发酵失败。
相反，温度过低则会抑制微生物的活动，使发酵过程变得缓慢。
因此，我们需要根据发酵物质的特性选择适宜的温度，并确保温度的稳定性。
可以使用恒温器或者保温设备来控制发酵容器的温度，确保其在适宜的范围内。
其次，pH值是另一个影响发酵过程的重要因素。
不同的微生物在不同的pH条件下才能进行正常的发酵。
如果pH值偏离了微生物所需的范围，它们可能会受到抑制或杀死。
因此，在进行发酵过程之前，我们需要测试并调整发酵物质的pH值，使其适应微生物的需求。
如果pH值过高或过低，可以使用一些pH调节剂，如酸或碱性物质，来进行调整。
此外，氧气含量也会对发酵过程产生影响。
有些微生物是厌氧菌，它们在缺氧条件下进行发酵；而另一些微生物是好氧菌，它们需要充足的氧气才能进行发酵。
因此，在进行发酵过程时，需要根据微生物的需求提供适当的氧气含量。
可以通过控制发酵容器的通风或使用搅拌设备来调节氧气的供应。
最后，发酵过程中的其他环境因素，如湿度、营养物质的含量和微生物的种类等，也会对发酵过程产生影响。
适当的湿度可以促进微生物的生长和代谢，而过高或过低的湿度则可能导致微生物受到压抑或死亡。
此外，发酵物质中的营养物质含量也应根据微生物的需求进行调整，以确保它们有足够的能量和营养物质来进行发酵。
同时，选择适合的微生物种类也是非常重要的，不同的微生物对环境因素的要求有所不同。
综上所述，环境因素对发酵过程产生着重要的影响。
为了获得理想的发酵结果，我们需要了解并控制温度、pH值、氧气含量以及其他环境因素。
温度对发酵的影响
c.若供氧受限，细胞呼吸受抑制时，才获得最 大量产物；若供氧充足，产物形成反而受抑制； 如：亮氨酸，缬氨酸，苯丙氨酸等。
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3、发酵过程的溶氧变化
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4、溶氧的控制
4.1 调节通风与搅拌 4.2 限制基础培养基的浓度
第四章 发酵工艺条件的确定
1
第二节 温度对发酵的影响及控制
微生物可生长的温度范围较广:-10-95℃。
任何微生物的生长都需要有最适的生长温度，在 此温度范围内微生物生长繁殖最快。
在生物学范围内通常每升高10℃，生长速度就 加快一倍，所以温度直接影响酶反应，对于微 生物来说，温度直接影响其生长和合成酶。
发酵的不同阶段采取不同的pH值
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第四节 氧、二氧化碳和泡沫对发酵的影响 与控制
一、氧对发酵的影响
1，发酵过程中氧的需求
临界氧浓度（C临）：QO2
指不影响菌体呼吸所允许 的最低氧浓度，或微生物 对发酵液中溶解氧浓度的 最低要求。
Ccritical
Dissolved Oxygen Concentration
发出调节信号
控制器动作
二、 参数的离线检测进展
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第四章 要 点
1、需要控制的发酵条件主要有哪些？ 怎样对发酵条件进行控制？
2、影响发酵的主要因素有哪些？ 如何利用这些因素对发酵进行调节？
3、发酵过程中为什么会产生泡沫？ 产生的泡沫对发酵有什么危害？ 发酵过程中怎样防止和消除泡沫？
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2
一、温度对生长的影响
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0～26℃生长， 嗜温菌适应于15～43 ℃生长，嗜热菌适应于37～650C 生长，嗜高温菌适应于650C以上生长。
温度对发酵的影响及其控制
二、发酵过程引起温度变化的因素
（一）发酵热Q发酵
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。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。
第二节 温度对发酵的影响及其控制
▪ 一、温度对发酵的影响 ▪ 1、温度会影响各种酶反应的速率和蛋白质的性质； ▪ 温度对化学反应速率的影响常用温度系数（Q10）来
表示。（温度每升高10℃，化学反应速度所增加的 倍数）
▪ 2、温度影响发酵液的理化性质，进而影响发酵液 的动力学特性和产物的合成。
▪ 发酵液的黏度、基质和氧在发酵液中的溶 解度和传递速率、某些基质的分解吸收速 率等，都受温度变化的影响，进而影响发 酵动力学特性和产物的生物合成。
Q搅拌＝ P/V ×3600 P/V——单位体积发酵液所消耗的功率 3600——机械能转变为热能的热功当量（kJ/kW.h ）
3、蒸发热Q蒸发
通气时，引起发酵液的水分蒸发，水分蒸发所需 的热量叫蒸发热。此外，排气也会带走部分热量 叫显热Q显热，显热很小，一般可以忽略不计。
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％。
因为热效应决定于系统的初态和终态，而与变化途径 无关，反应的热效应可以用燃烧值来计算，特别是有 机化合物，燃烧热可以直接测定。反应热效应等于反 应物的燃烧热总和减去生成物的燃烧热的总和。
6发酵工艺控制及微生物反应动力学自学习题1
6发酵⼯艺控制及微⽣物反应动⼒学⾃学习题1温度对发酵过程的影响及其控制（三组）1、说说温度和微⽣物⽣长的关系？及温度对发酵⽣产的影响有哪些？（周超）答：⼀⽅⾯随着温度的上升，细胞中依靠酶的⽣物化学反应速率加快，导致微⽣物⽣长速度加快；另⼀⽅⾯，组成细胞的物质如蛋⽩质、核酸等都对温度较敏感，随着温度的升⾼，这些物质的⽴体结构受到破坏，使得依靠酶的化学反应失活，从⽽引起微⽣物⽣长的抑制，甚⾄死亡。
因此只在⼀定的温度范围内，微⽣物的代谢活动和⽣长繁殖才随着温度的上升⽽增加。
温度上升到⼀定程度，开始对微⽣物产⽣不良影响，如果温度继续升⾼，微⽣物细胞功能急骤下降以致死亡。
温度可以影响发酵⽣产中的菌⽣长速率、呼吸强度、产物的⽣成率。
2、举例说说温度影响到微⽣物细胞的⽣物合成⽅向？（周超）答：例如，在四环类抗⽣素发酵中，⾦⾊链丝菌能同时产⽣四环素和⾦霉素，在低于30℃时，它合成⾦霉素的能⼒较强。
随着温度的提⾼，合成四环素的⽐例提⾼。
当温度超过35℃时，⾦霉素的合成⼏乎停⽌，只产⽣四环素。
3、温度可影响培养液的哪些物理性质？举例说明。
（周超）答：温度可以改变发酵液的物理性质，使其中的基质发⽣变化，在发酵⽣产中，温度对所需要的产物建⽴在发酵液上，温度偏低，影响微⽣物的繁殖；偏⾼，影响其代谢⽣长。
例如，温度对氧在发酵液中的溶解度就有很⼤的影响，随着温度的升⾼，⽓体在溶液中的溶解度减⼩，氧的传递速率也会改变。
4、说说温度对细胞内酶的影响？（周超）答：不同的酶的最适温度不同。
在低于其最适温度时，细胞内的代谢速率减慢，酶活性降低，但其基本空间结构不改变；在⾼于其最适温度时，随着温度的不断升⾼，细胞内的代谢加快，酶的供应更⼤，但酶的空间构象改变，失去其活性，可能使细胞内的某些代谢途径改变，最终死亡。
5、什么是发酵热？它由⼏部分组成？并说出它们的来源？（周超）答：发酵热即发酵过程中释放的出来的净热量。
它由五部分构成；⽣物热，即微⽣物在⽣长繁殖过程中，本⾝产⽣的⼤量热，其中微⽣物进⼊对数期以后就产⽣⼤量的⽣物热，与呼吸强度、培养基成分相关；搅拌热，顾名思义即发酵罐搅拌带动液体做机械运动，造成液体之间、液体与设备之间发⽣摩擦；蒸发热是随发酵罐排出的尾⽓带⾛的⽔蒸发的热量，其温度和湿度随控制条件和季节的不同⽽各异，⽔的蒸发以及排出的⽓体还夹带着部分显热散失到外界；显热，由于空⽓、⽔分的改变使得发酵液中的温度改变；辐射热，因罐内外温度不同，发酵液中有部分热通过罐体向外辐射，辐射热在⼀年四季是不同的，冬天影响⼤些，夏天影响⼩些。
微生物发酵工艺中的关键参数控制
微生物发酵工艺中的关键参数控制微生物发酵工艺是一种利用微生物的代谢活动制备化学品、食品、药物等高附加值产品的过程。
在发酵过程中，微生物的生长与代谢是受多种关键参数控制的，包括温度、pH、营养物质浓度、氧气含量等。
严格控制这些参数，可以使微生物发酵过程的效率和产出量得到最大化，提高产业竞争力。
一、温度的控制温度是制约微生物发酵过程的最重要的因素之一。
因为微生物的生长与代谢都是在一定的温度范围内进行的。
不过不同的微生物对环境温度的适应能力是不同的，所以温度控制需要根据微生物特性进行调节。
对于一般的酿酒过程，选择合适的发酵温度应该是在20~30℃之间。
这个温度范围能够满足绝大多数酵母的要求。
其中，低温有助于酵母细胞的萌发和酵母酒精发酵的进行。
而高温会加速微生物的代谢活动，但同时也会抑制其生长发育。
在发酵过程中，由于微生物代谢产生的热量和环境温度变化等因素的影响，温度的变化会直接影响到发酵速度、发酵稳定性和发酵产物的品质等。
因此，在微生物发酵中对温度进行精细控制，可以大幅提升生产效率和产量。
二、pH值的控制pH值是制定微生物发酵生产日程表和优化生产工艺的一个关键因素。
不同的微生物株系在不同的pH条件下具有不同的生长速度和代谢特性，因此选择合适的pH调节方式，加强pH值控制，对微生物发酵、产物纯度和产量都有很大的影响。
对于酵母发酵而言，pH值控制应该在5 ~ 6之间。
如果pH值过低，会促进细菌和霉菌等的生长，甚至引发微生物污染。
如果pH值过高，酵母代谢效率会降低并影响发酵产物的质量。
因此，在酿造过程中，必须一直控制pH值在适宜的范围内。
三、营养物质浓度的控制微生物对不同的营养物质有不同的需求。
对于酵母而言，酿酒发酵中，必须控制好发酵原料中各种营养物质的浓度，供应足够的碳源、氮源、微量元素以及酶等固体废弃物。
其中，酵母最为喜欢吸收的主要营养物质是葡萄糖。
当葡萄糖的浓度较低，会导致酵母发酵效率下降，而如果葡萄糖过多，酵母会进入休眠状态，同时酗酒效应也会逐渐丧失。
温度与微生物
温度与微生物温度是一种物理量，它反映了物体内部分子的热运动程度。
在生物学领域，温度对微生物的生长和活动起着至关重要的作用。
不同的微生物对温度的要求和耐受能力有所不同，温度的变化会对微生物的生态适应性和代谢产物产量产生显著影响。
1. 温度对微生物生长的影响温度对微生物生长速率和生长周期有着直接影响。
微生物可以根据其对温度的喜好程度进行分类：极热微生物：这类微生物能够生活在极端高温环境下，如热泉中的嗜热菌和深海热液喷口中的嗜热古菌。
它们能够在70摄氏度以上的高温下生存和繁殖，这与它们的酶系统和细胞膜的适应性有关。
嗜热微生物：这类微生物可以在较高温度（50-70摄氏度）下生长。
由于它们对高温条件的适应性较强，可以在温泉、火山喷发地等环境中找到它们的踪迹。
中温微生物：这类微生物可以在较为温和的条件下生长，一般在15-45摄氏度之间。
包括许多微生物如大肠杆菌、酵母菌和霉菌等，它们是我们日常生活中经常接触到的微生物。
嗜冷微生物：这类微生物可以在较低温度（0-15摄氏度）下生长。
它们主要分布在极地和寒冷的海洋环境中，如在南极的海水中可以找到的嗜冷蓝藻。
极寒微生物：这类微生物可以在极低温度下生存，如北极和南极的冰川冰层中。
它们通过产生特殊的低温适应蛋白和抗冻蛋白来保护自身。
2. 温度对微生物代谢产物的影响微生物的生长和代谢受温度的影响，因此微生物在不同温度下的代谢产物也会有所不同。
以酶为例，温度对酶的催化活性有直接的影响。
在适宜的温度范围内，酶活性最高，酶催化的化学反应速率也最快。
过高或过低的温度都会导致酶的变性和失活。
在实际应用中，利用微生物产生的代谢产物进行工业化生产时，需要根据微生物对温度的要求来控制发酵过程的温度。
例如，生产酒精的酿酒过程中，酿酒酵母对温度要求较为严格，一般在25-32摄氏度之间，过高或过低的温度都会影响发酵效果。
3. 温度对微生物生态适应性的影响微生物对温度的耐受范围决定了它们的生态适应性。
温度对微生物生长代谢的影响机制研究
温度对微生物生长代谢的影响机制研究温度是微生物生长代谢活动中非常重要的因素之一。
微生物在不同温度下的生长、代谢特性也不同。
因此，研究微生物温度生长的机制是非常有意义的。
本文主要从微生物代谢、蛋白质构象和细胞膜结构等方面探讨温度对微生物生长代谢的影响机制。
一、代谢途径的变化微生物的代谢路线包括三种类型：厌氧代谢（无氧呼吸）、有氧代谢（呼吸）和发酵代谢。
不同的代谢途径对应不同的营养形式和温度范围。
温度对微生物代谢途径的选择有影响。
例如，温度的升高可导致细胞色素P450（CYP450）系统的活性下降，导致一些蛋白质缺陷，导致呼吸链中氧气还原活性减弱，越南胜利发酵链的蛋白质构象发生变化，影响了微生物的代谢途径的选择。
二、蛋白质结构的变化蛋白质是微生物生长和代谢过程中不可或缺的组分。
温度的变化对蛋白质的结构、功能都有影响。
一般来说，温度的升高可导致蛋白质的结构和功能发生变化，并且能加速蛋白质的降解。
蛋白质结构变化还会影响其对底物、酶促反应或细胞内的调节分子的亲和力。
温度还可以影响蛋白质中酶基因的转录和翻译过程。
研究发现，一些蛋白质（如糖醇磷酸酯）的转录和翻译与温度变化密切相关。
三、细胞膜结构的变化微生物细胞膜是由脂肪酸和磷脂为主体构成，细胞内外的物质交换都依赖于细胞膜。
根据文献报道，高温可以导致细胞膜中脂肪酸的立体结构和流动性发生变化，从而影响细胞膜的通透性、稳定性和功能。
低温可以让细胞膜的流动性降低，导致细胞膜较僵硬。
因此，微生物对于温度敏感的程度与其细胞膜结构的特性是有关系的。
四、温度对微生物生长的影响因素微生物生长速率取决于许多因素，包括营养、氧气、光照、pH值和温度等。
同样的营养条件下，温度的变化会影响微生物生长速率和代谢产物的分布。
例如，青霉素的生产与温度密切相关，约定温度在28-30℃，人工发酵可提供更高的青霉素产量。
热带天气往往能采用大范围制冷方式，其中闲置和维护费用很大。
因此，温度管理对于微生物生长和代谢是非常重要的。
发酵饲料发酵温度控制要点解析
发酵饲料发酵温度控制要点解析发酵饲料是一种通过微生物的作用来提高饲料品质的方法。
发酵过程中，温度控制是至关重要的环节。
本文将解析发酵饲料发酵温度控制的要点。
1. 温度选择在选择发酵饲料的发酵温度时，需要考虑微生物的生长温度范围。
通常情况下，大多数发酵微生物的适宜生长温度为25℃-40℃。
因此，在发酵过程中，保持温度在这个范围内是非常重要的。
2. 温度监控在发酵饲料的发酵过程中，应定期监控温度的变化。
可以使用温度计或探针来实时监测发酵堆中的温度。
如果温度过高或过低，都可能导致微生物活动受阻或失活。
3. 温度调节一旦发现温度偏离适宜范围，需要采取相应的措施进行调节。
如果温度过高，可通过增加通风或减少发酵堆的密度来降低温度。
如果温度过低，则可通过增加发酵堆的密度或提供更好的保温措施来提高温度。
4. 防止温度波动在发酵过程中，温度波动可能会对饲料的发酵效果产生不良影响。
为了防止温度波动，可以采取以下措施：- 控制堆料的大小和厚度，以保持较稳定的温度。
- 定期翻堆，促进发酵物料的均匀发酵，避免局部温度过高或过低。
- 避免外界温度的影响，选择适当的发酵堆场位置，避免暴晒或受冷空气侵袭。
5. 安全措施在进行发酵饲料的发酵过程中，应注意安全措施，避免因高温引发火灾或其他意外事故。
确保发酵堆场的通风良好，定期检查发酵堆内的温度和氧气浓度，及时发现问题并采取措施解决。
发酵饲料的发酵温度控制是提高饲料品质的关键环节。
通过选择适宜的温度、监控温度变化、调节温度、防止温度波动和采取安全措施，可以确保发酵过程的正常进行，提高饲料的营养价值和利用率。
参考资料：- 陈宇，孙宏伟，《发酵饲料酵素降解特性及应用研究综述》- 张玲，杨宏宇，《畜禽发酵饲料发酵技术研究进展》。
一般发酵环境的最佳温度
一般发酵环境的最佳温度发酵是一种常见的生物过程，广泛应用于食品、酒类、药物等工业生产中。
而在发酵过程中，温度是一个至关重要的因素。
不同的微生物在不同的温度下具有最佳的生长和发酵效果。
本文将探讨一般发酵环境下的最佳温度，以及其对发酵过程的影响。
发酵是一种由微生物在无氧或低氧条件下进行的代谢过程。
在发酵过程中，微生物将有机物质转化为产物，同时释放出能量。
而温度是微生物生长和代谢的重要因素之一。
过低或过高的温度都会对微生物的生长和代谢产生不利影响，从而影响发酵效果。
一般来说，不同的微生物对温度的适应范围有一定的差异。
例如，酵母菌在20-30摄氏度之间生长和发酵效果最佳。
这个温度范围下，酵母菌能够较快地进行糖的代谢，产生酒精和二氧化碳。
而如果温度过低或过高，酵母菌的代谢速度会减慢，发酵效果也会受到影响。
除了酵母菌之外，乳酸菌也是常见的发酵微生物之一。
乳酸菌主要用于制作乳制品，如酸奶和奶酪。
乳酸菌对温度的适应范围较窄，一般在30-40摄氏度之间生长和发酵效果最佳。
在这个温度范围下，乳酸菌可以迅速转化乳糖为乳酸，使乳制品呈现出酸味和特殊的口感。
而如果温度太低或太高，乳酸菌的生长和发酵能力会受到抑制，从而影响产品的质量。
除了酵母菌和乳酸菌，其他一些微生物也具有各自适宜的温度范围。
例如，某些产酸菌在20-35摄氏度之间生长和发酵效果最佳。
而嗜热菌则能够在较高的温度下生长和发酵，适应范围可达50-80摄氏度。
总的来说，一般发酵环境下的最佳温度取决于微生物的种类和所需发酵产物。
温度过低或过高都会影响微生物的生长和代谢，从而影响发酵效果。
因此，在进行发酵过程时，需要根据具体微生物的特性和要求，选择合适的温度条件。
在实际应用中，控制发酵过程中的温度是至关重要的。
通过合理调节发酵容器内的温度，可以提高发酵效果，保证产品的质量和稳定性。
因此，在工业生产中，通常会采用恒温恒湿的发酵设备，以确保发酵过程中的温度稳定。
总结起来，一般发酵环境下的最佳温度取决于微生物的种类和所需发酵产物。
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温度对微生物发酵的影响及其控制
一、温度对发酵的影响
微生物发酵所用的菌体绝大多数是中温菌，如霉菌、放线菌和一般细菌。
它们的最适生长温度一般在20～40℃。
在发酵过程中，需要维持适当的温度，才能使菌体生长和代谢产物的生成顺利地进行。
温度对发酵有很大的影响。
它会影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制，影响发酵液的理化性质，进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。
温度对化学反应速度的影响常用温度系数（Q10）（温度每升高10℃，化学反应速度所增加的倍数）来表示。
在不同温度范围内，Q10的数值是不同的，一般是2～3。
而酶反应速度与温度变化的关系也完全符合此规律，也就是说，在一定范围内，随着温度的升高，酶反应速率也增加，但有一个最适温度，超过这个温度，酶的催化活力会下降。
温度对菌体生长的酶反应和代谢产物合成的酶反应的影响往往是不同的。
有人考察了不同温度(13～35℃)对青霉菌的生长速率、呼吸强度和青霉素生成速率的影响，结果是，温度对这三种代谢的影响是不同的。
按照阿伦尼乌斯方程计算，青霉菌生长的活化能E=34kJ／mol，呼吸活化能
E=71kJ／mol，青霉素合成的活化能E=112kJ／mol。
从这些数据得知：青霉素生成速率对温度的影响最为敏感，微小的温度变化，就会引起生成速率产生明显的改变，偏离最适温度就会引起产物产量发生比较明显的下降，这说明次级代谢发酵温度控制的重要性。
因此，温度对菌体的生长和合成代谢的影响是极其复杂的，需要考察它对发酵的影响。
温度还能改变菌体代谢产物的合成方向。
如在高浓度Cl-和低浓度Cl-的培养基中利用金霉素链霉菌NRRLB-1287进行四环素发酵过程中，发酵温度愈高，愈有利于四环素的合成，30℃以下时合成的金霉素增多，在35℃时就只产四环素，而金霉素合成几乎停止。
温度变化还对多组分次级代谢产物的组分比例产生影响。
如黄曲霉产生的多组分黄曲霉毒素，在20℃、25℃和30℃下发酵所产生的黄曲霉毒素(aflatoxin)G1与B1的比例分别为3:1、1:2、1:1。
又如赭曲霉在1 0～20℃发酵时，有利于合成青霉素，在28℃时则有利于合成赭曲霉毒素A。
这些例子，都说明温度变化不仅影响酶反应的速率，还影响产物的合成方向（当然，这也是酶反应）。
据报道，温度还能影响微生物的代谢调控机制，在氨基酸生物合成途径中的终产物对第一个合成酶的反馈抑制作用，在20℃低温时就比在正常生长温度37℃时抑制更严重。
除上述直接影响外，温度还对发酵液的物理性质产生影响，如发酵液的黏度、基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率、某些基质的分解吸收
速率等，都受温度变化的影响，进而影响发酵动力学特性和产物的生物合成。
二、影响发酵温度变化的因素
在发酵过程中，既有产生热能的因素，又有散失热能的因素，因而引起发酵温度的变化。
产热的因素有生物热(Q生物)和搅拌热(Q搅拌)；散热因素有蒸发热(Q蒸发)、辐射热(Q辐射)和显热(Q显)。
产生的热能减去散失的热能，所得的净热量就是发酵热[Q发酵，kJ／(m3·h)]，即Q 发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q显-Q辐射。
这就是发酵温度变化的主要因素。
现将这些产热和散热的因素分述如下。
⒈生物热(Q生物)
产生菌在生长繁殖过程中产生的热能，叫做生物热。
营养基质被菌体分解代谢产生大量的热能，部分用于合成高能化合物ATP，供给合成代谢所需要的能量，多余的热量则以热能的形式释放出来，形成了生物热。
生物热的大小，是随菌种和培养基成分不同而变化。
一般来说，对某一菌株而言，在同一条件下，培养基成分愈丰富，营养成分被利用的速度愈快，产生的生物热就愈大。
生物热的大小还随培养时间不同而不同：当菌体处在孢子发芽和停滞期时，产生的生物热是有限的；进入对数期，
就释放出大量的热能，并与细胞的生成量成正比；在对数期以后，热能就开始减少，并随菌体逐步衰老而下降。
因此，在对数期释放的发酵热最大，常作为发酵热平衡的主要依据。
例如，四环素发酵在20～50h时的发酵热最大，最高值达29330kJ／(m3·h)，其他时间的最低值约为8 380kJ／(m3·h)，平均值为16760kJ／(m3·h)。
另外，还发现抗生素高产量批次的生物热高于低产量批次的生物热。
这说明抗生素合成时菌的新陈代谢十分旺盛。
生物热的大小与菌体的呼吸强度有对应关系，呼吸强度愈大，所产生的生物热也愈大。
在四环素发酵中，这两者的变化是一致的，生物热的高峰也是碳利用速度的高峰。
有人已证明，在一定条件下，发酵热与菌体的摄氧率成正比关系，即Q发酵=0.12。
⒉搅拌热(Q搅拌)
发酵罐搅拌器转动引起的液体之间和液体与设备之间的摩擦所产生的热量，即搅拌热。
搅拌热可根据下式近似算出来。
⒊蒸发热(Q蒸发)
空气进入发酵罐与发酵液广泛接触后再排出，引起水分蒸发所需的热能，即为蒸发热。
水的蒸发热和废气因温度差异所带的部分显热(Q显)一起都散失到外界。
由于进入的空气温度和湿度是随外界的气候和控制条件而变，所以Q蒸发和Q显是变化的。
⒋辐射热(Q辐射)
由于罐外壁和大气间的温度差异而使发酵液中的部分热能通过罐体向大气辐射的热量，即为辐射热。
辐射热的大小取决于罐内温度与外界气温的差值，差值愈大，散热愈多。
由于Q生物、Q蒸发和Q显，特别是Q生物在发酵过程中是随时间变化的，因此发酵热在整个发酵过程中也随时间变化，引起发酵温度经常波动。
为了使发酵能在一定温度下进行，故要设法进行控制。
三、温度的控制
⒈最适温度的选择
最适发酵温度是既适合菌体的生长、又适合代谢产物合成的温度。
但最适生长温度与最适生产温度往往是不一致的。
各种微生物在一定条件下，都有一个最适的温度范围。
微生物种类不同，所具有的酶系不同，所要求的温度不同。
同一微生物，培养条件不同，最适温度不同。
如谷氨酸产生菌的最适生长温度为30～34℃，产生谷氨酸的温度为36～3 7℃。
在谷氨酸发酵的前期菌生长阶段和种子培养阶段应满足菌体生长的最适温度。
若温度过高，菌体容易衰老。
在发酵的中后期菌体生长已经停止，为了大量积累谷氨酸，需要适当提高温度。
又如初级代谢产物乳酸的发酵，乳酸链球菌的最适生长温度为34℃，而产酸最多的温度为
30℃，但发酵速度最快的温度最高达40℃。
次级代谢产物发酵更是如此，如在加有2％乳糖、2％玉米浆和适量无机盐的培养基中对青霉素产生菌产黄青霉进行发酵研究，测得菌体的最适生长温度为30℃，而青霉素合成的最适温度仅为24.7℃。
因此需要选择一个最适的发酵温度。
最适发酵温度随着菌种、培养基成分、培养条件和菌体生长阶段不同而改变。
理论上，整个发酵过程中不应只选一个培养温度，而应根据发酵不同阶段，选择不同的培养温度。
在生长阶段，应选择最适生长温度；在产物生成阶段，应选择最适生产温度。
发酵温度可根据不同菌种，不同产品进行控制。
有人试验青霉素变温发酵，其温度变化过程是，起初5h，维持在30℃，以后降到25℃培养35h，再降到20℃培养85h，最后又提高到25℃，培养40h放罐。
在这样条件下所得青霉素产量比在25℃恒温培养提高了1 4.7％。
又如四环素发酵，在中后期保持稍低的温度，可延长产物生产期，放罐前的24h，培养温度提高2～3℃，就能使最后这一天的发酵单位增加率提高50％以上。
这些都说明变温发酵产生的良好结果。
但在工业发酵中，由于发酵液的体积很大，升降温度都比较困难，所以在整个发酵过程中，往往采用一个比较适合的恒定培养温度，使得到的产物产量最高，或者在可能条件下进行变温发酵。
实际生产中，为了得到较高的发酵效率，获得满意的产物得率，往往采用二级或三级管理温度。
⒉温度的控制
工业生产上，所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热，因发酵中释放了大量的发酵热，而需要冷却的情况较多。
利用自动控制或手动调整的阀门，将冷却水通入发酵罐的夹层或蛇形管中，通过热交换来降温，保持恒温发酵。
如果气温较高(特别是我国南方的夏季气温)，作为冷却水的地表水温度又高，致使冷却效果很差，达不到预定的温度，须采用冷冻盐水进行循环式降温，以迅速降到最适发酵温度。
因此大工厂需要建立冷冻站，提高冷却能力，以保证发酵在最适温度下进行。