微生物發(fā)酵消泡劑

發(fā)布時(shí)間：2013-3-12 10:58

生長(zhǎng)速度、比增值速度和生產(chǎn)能力微生物生長(zhǎng)速度因菌種、培養(yǎng)條件而異。細(xì)菌、酵母等的生長(zhǎng)特征，是以倍增的時(shí)間(也稱代時(shí)來)來計(jì)算。所謂倍增時(shí)間即由一個(gè)細(xì)胞變?yōu)閮蓚€(gè)細(xì)胞的時(shí)間。細(xì)菌是依裂殖而繁殖，倍增時(shí)間在最適條件下為10-20min，但以45-60min較為普遍。酵母以芽繁殖，在最適條件下幼芽分離的時(shí)間，少則45min，但以90-120min較為普遍。霉菌以菌絲塊重量計(jì)算，倍增時(shí)間為4-8小時(shí)，或至少60-90min。微生物的生長(zhǎng)速度以X/t表示，X—細(xì)胞濃度，以g/L計(jì)，t=時(shí)間。已知微生物生長(zhǎng)速度與菌體濃度和基質(zhì)有關(guān)，dX/dt=f(X0S),如不考慮基質(zhì)和微生物發(fā)酵消泡劑，則微生物的生長(zhǎng)速度dX/dt=kX，k即生長(zhǎng)曲線斜率。生長(zhǎng)速度是一定時(shí)間內(nèi)單位體積菌體的增值量。比增值速度=1/X·dX/dt，即t時(shí)間內(nèi)，微生物的生長(zhǎng)速度除以菌速度(X),表明單位時(shí)間菌體的增值比率(以h-1計(jì))。由于微生物的整個(gè)生長(zhǎng)周期增值速度并不恒定，誘導(dǎo)期及穩(wěn)定期比增值速度為0，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期比增值速度最大，加速期和減速期一般依時(shí)間而變動(dòng)，而僅在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期內(nèi)有較長(zhǎng)時(shí)間的恒定的比增值速度。稀釋率當(dāng)連續(xù)培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)槽內(nèi)連續(xù)地一面進(jìn)入培養(yǎng)基，一面排出同量的培養(yǎng)液，槽內(nèi)培養(yǎng)液的容量、微生物發(fā)酵消泡劑、組成、溫度等保持恒定狀態(tài)(穩(wěn)態(tài))。稀釋率是指單位時(shí)間內(nèi)更換的培養(yǎng)液所占總體積之比。有時(shí)以V/F=Q(滯留時(shí)間)表示V和F的關(guān)系，則說明流入液與微生物發(fā)酵消泡劑在培養(yǎng)槽中的滯留時(shí)間長(zhǎng)短，那么D=1/Q，即將稀釋率解釋為給液在槽內(nèi)平均滯留時(shí)間的倒數(shù)。當(dāng)連續(xù)培養(yǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，槽內(nèi)生長(zhǎng)速度是一定的，dX/dt=0，即在穩(wěn)態(tài)條件下，稀釋率等于比增值速度。當(dāng)液體流量F增大，則培養(yǎng)槽內(nèi)的菌體減少，而基質(zhì)的濃度增加，反之，當(dāng)F減少時(shí)，培養(yǎng)槽內(nèi)的基質(zhì)消耗，限制了菌體原來的生長(zhǎng)速度，此時(shí)培養(yǎng)液內(nèi)菌體濃度雖然相對(duì)增高，但使比增值速度降低，于是需要確定新的穩(wěn)態(tài)關(guān)系。因此，要維持一定基質(zhì)下的菌體比增值速度，必須使F與槽內(nèi)總體積V保持一定的比值。細(xì)胞產(chǎn)率與限制性基質(zhì) 細(xì)胞產(chǎn)率(Y):以每克基質(zhì)(S)的細(xì)胞生成量克數(shù)計(jì)。最普遍的是按碳源基質(zhì)計(jì)算，例如，1g葡萄糖約生成0.5g菌體，1g正烷烴約生成1.38g菌體等。還有對(duì)基質(zhì)中碳的收率，對(duì)被利用氧(被利用能量)的收率。這樣的生成量是在其他基質(zhì)不受限制時(shí)的產(chǎn)率。此外，菌體成分對(duì)菌體產(chǎn)量也有影響，例如，蛋白質(zhì)含量越高，脂肪含量越高，脂肪含量越低，產(chǎn)量就越高。微生物生長(zhǎng)過程需要消耗諸如碳源、氮源、氧等各種基質(zhì)及輔助物質(zhì)微生物發(fā)酵消泡劑，如因某種基質(zhì)濃度變化，微生物的生長(zhǎng)、其它基質(zhì)的消耗、產(chǎn)物的生成等活性也都起了變化，這種基質(zhì)名為限制性基質(zhì)。能耗能耗即獲得1tSCP，所消耗的電能(KW·h)和煤量等。SCP生產(chǎn)中，空氣供給、發(fā)酵罐及提取是耗能的主要部分，故在這方面的工藝改革和設(shè)備改進(jìn)做得最多。如發(fā)酵罐方面都力求不用耗能大的機(jī)械攪拌，而采用空氣提升式、溢流噴射自吸式、多段式培養(yǎng)槽、壓力循環(huán)式等等，其中溢流噴射自吸式還省去空氣壓縮機(jī)。提取方面的菌體分離、干燥等均要求高效節(jié)能。產(chǎn)品質(zhì)量包括蛋白質(zhì)含量、氨基酸組成、配置，特別是必需氨基酸的組分情況，還有維生素種類與數(shù)量、微生物發(fā)酵消泡劑等。這些質(zhì)量的高低與所用的生產(chǎn)菌種有關(guān)，但也與工藝直接有關(guān)。SCP的消化率也是需要考慮的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，食用酵母蛋白質(zhì)的消化吸收率均為80%，與大米的蛋白質(zhì)相同，但不及動(dòng)物蛋白質(zhì)達(dá)到97%的高水平。而綠藻的消化吸收率僅為50%，次與干燥方法有關(guān)。另外，如從單一生產(chǎn)蛋白飼料，轉(zhuǎn)為生產(chǎn)食用蛋白，減少畜牧業(yè)上物質(zhì)轉(zhuǎn)換的損失。我公司是專業(yè)微生物發(fā)酵消泡劑生產(chǎn)廠家，主要用于微生物的發(fā)酵過程的添加劑，微生物發(fā)酵消泡劑用以消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的泡沫，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書。

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