发酵终点的判断!概念、原则、影响因素

文摘   科技   2025-01-06 16:14   北京  

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文丨Kevin

编丨Kevin



一、发酵终点概述


发酵过程的优化主要指标有:

(1)产物得率最大(或产量最大)

(2)经济效益最大

(3)成本最低

(4)产品质量最好


发酵终止时间的确定是以上指标的综合考虑:

生产力高、成本低、利润大为准则确定放罐时间



二、发酵终点的判断原则


根据发酵类型,生产目标,判断发酵终点。

  • 对发酵及原材料成本占整个生产成本主要部分的发酵品种,主要追求提高生产率(kg/m3·h),得率(kg产物/kg基质)和发酵系数(kg产物/罐容积m3·发酵周期h)

  • 下游提取精制成本占主要部分和产品价格比较贵,除了要求高的产率发酵系数外,还要求高的产物浓度


生产能力(或称生产率、产率):是指单位时间内单位罐体积发酵液的产物积累量而言:

生产率单位:一般为g/(L·h)或kg/(m3·h),产物浓度单位为g/L或kg/m3,发酵时间单位为h。


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三、影响放罐时间的因素


合理的放罐时间是由实验来确定的,即根据不同的发酵时间所得的产物产量计算出发酵罐的生产率产品成本,采用生产率高而成本又低的时间,作为放罐时间。

1、经济因素

  • 最低的成本来获得最大生产率的时间为最适发酵时间。

  • 缩短发酵周期,设备的利用率提高,但单位体积发酵液的产物产量增长有限。

  • 延长时间,平均生产率下降,而动力消耗、管理费用支出、设备消耗等费用仍在增加,因而产物成本增加。

2、产品质量因素

  • 发酵时间太短,残留过多尚未代谢的营养物质,不利于提取、分离。

  • 发酵时间太长,菌体自溶,释放出菌体蛋白或体内的酶,改变发酵液性质,增加过滤难度,延长过滤时间,破坏一些不稳定产物。

  • 太长或太短均会使产物质量下降,含量增加。

3、特殊因素

  • 异常情况:染菌、代谢异常(糖耗缓慢等)。

  • 为避免损失,可提前或拖后放罐时间来挽救。


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