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發(fā)酵用PH電極是一個復雜的反應過程
2019-08-15 16:02:36 來源：廣州迪川儀器儀表有限
發(fā)酵用PH電極是一個十分復雜的生物化學反應過程，由于生物體的生長、繁殖、代謝有許多不確定性，并受環(huán)境影響比較大，而微生物細胞內(nèi)同時進行著成千上萬種不同的生化反應，各有各的調(diào)控機制，相互促進相互制約，因此，其控制過程也比較難，只能依據(jù)宏觀現(xiàn)象或借助一些檢測手段來推測微觀變化，而后施行進行人為干預，進而引導其朝著我們設定的方向發(fā)展。
1、物理參數(shù)包括：溫度、罐壓、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌功率、空氣流量、發(fā)酵液粘度；
2、化學參數(shù)包括：酸堿度、基質(zhì)濃度、溶解氧濃度、氧化還原電位、中間體物質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度、比生產(chǎn)速率、尾氣氧含量、尾氣二氧化碳含量；
3、生物參數(shù)包括：菌體濃度、比生長速率、菌體形態(tài)；
為什么要控制pH值？
1.影響菌體生長：
每種微生物都有其適合生長的pH值范圍，原因有二：
（1）對營養(yǎng)成分的影響：不同的pH值條件下，培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)的穩(wěn)定性不同；各營養(yǎng)物質(zhì)之間發(fā)生化學反應不同；有機碳、氮源的水解或變性情況不同。進而影響菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的利用。
（2）對菌體生物酶活性影響：培養(yǎng)基中的H+或OH-直接影響胞外生物酶的活性，進而影響菌體生長。
（3）對菌體細胞結(jié)構(gòu)的影響。
（4）對菌體細胞膜荷電影響：引起細胞膜的通透性發(fā)生改變，因而影響菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝物排泄。
2.影響菌體代謝：
培養(yǎng)基中的H+、OH-首先作用在胞外的弱酸（或弱堿）上，使之成為易于透過細胞膜的分子狀態(tài)的弱酸（弱堿），它們進入細胞后，再進行解離，產(chǎn)生H+或OH-離子，改變胞內(nèi)原先的中性狀態(tài)，影響酶的結(jié)構(gòu)和活性。進而影響菌體代謝。
3.影響產(chǎn)物穩(wěn)定性：
不同的物質(zhì)有不同的穩(wěn)定pH值范圍。特別是胞外表達的產(chǎn)物，直接裸露于培養(yǎng)液中，給予合適的pH條件至關重要。
4.影響發(fā)酵液的后處理：
（1）pH值直接影響發(fā)酵液中某些物質(zhì)的電荷性質(zhì)
（2）pH值會影響發(fā)酵液的粘度。
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