罐的容积 转速范围罐的容积 转速范围 (升) （rp.m (升) (rp.m) 3 200-2000 200 50~400 10 2001200 500 50300 30 1501000 10.000 25200 50 100-800 50,000 25~160 6.空气流量：通入发酵罐中的无菌空气的流量常用转子流量计测定。流量计中 浮动转子的位置可以通过电容或电阻原理转换为电信号，经过放大之后启动控制 器便可实现气体流量控制自动化。 7.料液流量：常用的流体流量检测器有转子流量计（像气体流量计一样也可以 制成能实现自动控制的型式)、电磁流量计和通过测定发酵罐的重量变化间接测 定液体流量的应变器。 8.浊度：浊度测量尚未得到应有的注意。浊度对某些产品的生产量是及其重要 的，因为它可以及时反映细胞的生长状况。目前浊度测量只限于采用定时取样的 离线测定方法。显然这种测定方法不能及时反映发酵罐的浊度变化。一般可用比 浊计或分光光度计测定样品的浊度。 口化学环境参数的检测 除pH、氧化还原电位、溶解氧和排出的废气中的O,与CO,外，目前大多数 的化学参数还没有适当的传感器可供使用。 1.pH 可用一种复合的玻璃一一参比电极方便地测量发酵液的pH。这些电极经得 起高压灭菌，有些pH计的读数易受仪表接地好坏的影响，为此把电源的变化器 隔离和把仪表屏与发酵罐接地连在一起，但是即使这样做也不能完全克服这一问 题。高温消毒会使一些电极阻抗升高和转换系数下降，从而引起测量上的误差。 另外，电极的液洛部位的液接界面电位也因电极与大分子有机物接触而发生变 化。一般好的电极也只能耐高温灭菌30~50次，若继续使用，转换系数便显著 下降，使性能破坏，不能再用。 (Q)pH对菌体细胞的影响及发酵过程pH的变化 发酵过程中培养液的pH值是微生物在一定环境条件下代谢活动的综合指 标，是一个重要的参数。不同环境pH对菌体细胞产生明显的作用。这些作用可
罐 的 容 积 （升） 转速范围 （r.p.m） 罐 的 容 积 （升） 转速范围 （r.p.m） 3 200～2000 200 50～400 10 200～1200 500 50～300 30 150～1000 10，000 25～200 50 100～800 50，000 25～160 6．空气流量：通入发酵罐中的无菌空气的流量常用转子流量计测定。流量计中 浮动转子的位置可以通过电容或电阻原理转换为电信号，经过放大之后启动控制 器便可实现气体流量控制自动化。 7．料液流量：常用的流体流量检测器有转子流量计（像气体流量计一样也可以 制成能实现自动控制的型式）、电磁流量计和通过测定发酵罐的重量变化间接测 定液体流量的应变器。 8．浊度：浊度测量尚未得到应有的注意。浊度对某些产品的生产量是及其重要 的，因为它可以及时反映细胞的生长状况。目前浊度测量只限于采用定时取样的 离线测定方法。显然这种测定方法不能及时反映发酵罐的浊度变化。一般可用比 浊计或分光光度计测定样品的浊度。 ㈡ 化学环境参数的检测 除 pH、氧化还原电位、溶解氧和排出的废气中的 O2 与 CO2 外，目前大多数 的化学参数还没有适当的传感器可供使用。 1．pH 可用一种复合的玻璃――参比电极方便地测量发酵液的 pH。这些电极经得 起高压灭菌，有些 pH 计的读数易受仪表接地好坏的影响，为此把电源的变化器 隔离和把仪表屏与发酵罐接地连在一起，但是即使这样做也不能完全克服这一问 题。高温消毒会使一些电极阻抗升高和转换系数下降，从而引起测量上的误差。 另外，电极的液洛部位的液接界面电位也因电极与大分子有机物接触而发生变 化。一般好的电极也只能耐高温灭菌 30～50 次，若继续使用，转换系数便显著 下降，使性能破坏，不能再用。 ⑴pH 对菌体细胞的影响及发酵过程 pH 的变化 发酵过程中培养液的 pH 值是微生物在一定环境条件下代谢活动的综合指 标，是一个重要的参数。不同环境 pH 对菌体细胞产生明显的作用。这些作用可
以表现在许多方面。例如，各种微生物都有最适生长pH值，超过这个pH范围 微生物生长就受到影响甚至停止。有的适宜于酸性培养，有的中性，有的宜于碱 性。一般来说，霉菌和酵母菌的最适pH为3~6，大多数细菌和放线菌适于中性 和微碱性pH6.37.6。 发酵过程pH的变化会引起ATP生产率的减少，因此引起细胞产量的减少， 倍增时间增加.如葡萄糖进行酒精发酵时，当pH从7.2变为5.01时，每100mgol 葡萄糖形成的ATP从224 ngmol降到153 ngmol,相当于菌体从2.58g降到1.77g 倍增时间从2小时增到4小时。 pH变化对细胞壁的机械强度也有明显的作用，膨胀或收缩改变了内部的渗 透压，如青霉菌在pH>7时，菌丝体膨胀，细胞壁强度降低。 有时，离子毒性作用也由于pH的变化而间接形成。即在环境H条件下， 一些不离解的分子透过细胞壁，在中性的细胞内部发生离解，从而改变了细胞内 部的组成。一般在使用有机酸缓冲液时的抑制作用就是这种效应的结果。 由此可见，尽管H变化对茵种细胞影响是多种多样的，其最后的作用结果 也各不相同，但菌体细胞对pH的变化是异常敏感的，所以pH值是发酵过程中 很重要的参数。 然而，在发酵过程中，由于微生物生命活动的结果，使培养液环境的pH发 生不断变化，如果不加以控制调节的话，就要影响过程的进行。培养液pH变化 是在特定环境条件下微生物生命活动的综合结果，在同一时间也许既存在着pH 上升的因素，又存在着使p州降低的可能，最后趋势则决定于这些因素的综合结 果。 从具体过程来说，微生物生命活动对环境pH的影响主要在两种情况下发生。 其一就是酸性或碱性代谢产物的形成，使培养液的pH发生变化，如在通风发酵 中，许多微生物在过量的糖存在下，产生有机酸等代谢物，使pH值降低。其二： 当菌体自溶时，蛋白质分解或其他含氮化合物产生氨或产生其他碱性物质。其次 就是菌体对培养基中生理酸性或生理碱性物质的利用，使环境的pH发生变化。 所谓生理酸性或生理碱性物质也是相对而言的，有些物质可能是生理酸性物质， 也可能在另一条件下表现为生理碱性物质，主要由菌的生理特性所决定。如氨基 酸作为主要或唯一碳源进行好气性培养时，引起氨的产生，当其量超过菌体需氮
以表现在许多方面。例如，各种微生物都有最适生长 pH 值，超过这个 pH 范围， 微生物生长就受到影响甚至停止。有的适宜于酸性培养，有的中性，有的宜于碱 性。一般来说，霉菌和酵母菌的最适 pH 为 3~6，大多数细菌和放线菌适于中性 和微碱性 pH6.3~7.6。 发酵过程 pH 的变化会引起 ATP 生产率的减少，因此引起细胞产量的减少， 倍增时间增加。如葡萄糖进行酒精发酵时，当 pH 从 7.2 变为 5.01 时，每 100mgmol 葡萄糖形成的 ATP 从 224mgmol降到 153mgmol，相当于菌体从 2.58g 降到 1.77g， 倍增时间从 2 小时增到 4 小时。 pH 变化对细胞壁的机械强度也有明显的作用，膨胀或收缩改变了内部的渗 透压，如青霉菌在 pH>7 时，菌丝体膨胀，细胞壁强度降低。 有时，离子毒性作用也由于 pH 的变化而间接形成。即在环境 pH 条件下， 一些不离解的分子透过细胞壁，在中性的细胞内部发生离解，从而改变了细胞内 部的组成。一般在使用有机酸缓冲液时的抑制作用就是这种效应的结果。 由此可见，尽管 pH 变化对菌种细胞影响是多种多样的，其最后的作用结果 也各不相同，但菌体细胞对 pH 的变化是异常敏感的，所以 pH 值是发酵过程中 很重要的参数。 然而，在发酵过程中，由于微生物生命活动的结果，使培养液环境的 pH 发 生不断变化，如果不加以控制调节的话，就要影响过程的进行。培养液 pH 变化 是在特定环境条件下微生物生命活动的综合结果，在同一时间也许既存在着 pH 上升的因素，又存在着使 pH 降低的可能，最后趋势则决定于这些因素的综合结 果。 从具体过程来说，微生物生命活动对环境 pH 的影响主要在两种情况下发生。 其一就是酸性或碱性代谢产物的形成，使培养液的 pH 发生变化，如在通风发酵 中，许多微生物在过量的糖存在下，产生有机酸等代谢物，使 pH 值降低。其二： 当菌体自溶时，蛋白质分解或其他含氮化合物产生氨或产生其他碱性物质。其次 就是菌体对培养基中生理酸性或生理碱性物质的利用，使环境的 pH 发生变化。 所谓生理酸性或生理碱性物质也是相对而言的，有些物质可能是生理酸性物质， 也可能在另一条件下表现为生理碱性物质，主要由菌的生理特性所决定。如氨基 酸作为主要或唯一碳源进行好气性培养时，引起氨的产生，当其量超过菌体需氮