發酵液的溶氧比純水

① 溶氧量對發酵的影響因素都有哪些

溶解氧對發酵的影響分為兩方面：一是溶氧濃度影響與呼吸鏈有關的能量代謝，從而影響微生物生長；另一是氧直接參與產物合成。
（一）溶氧對微生物自身生長的影響
根據對氧的需求，微生物可分為專性好氧微生物、兼性好氧微生物和專性厭氧微生物。專性好氧微生物把氧作為最終電子受體，通過有氧呼吸獲取能量，如黴菌；進行此類微生物發酵時一般應盡可能的提高溶解氧(DO)，以促進微生物生長，增大菌體量。兼性好氧微生物的生長不一定需要氧，但如果在培養中供給氧，則菌體生長更好，如酵母菌；典型如乙醇發酵，對溶DO的控制分兩個階段，初始提供高DO值進行菌體擴大培養，後期嚴格控制DO進行厭氧發酵。厭氧和微好氧微生物能耐受壞境中的氧，但它們的生長並不需要氧，這些微生物在發酵生產中應用較少。而對於專性厭氧微生物，氧則可對其顯示毒性，如產甲烷桿菌，此時能否限制DO在一個較低值往往成為發酵成敗的關鍵。
溶解氧對微生物自身生長的影響體現在多個方面，其中對微生物酶的影響是不可忽略的重要因素。在過低溶氧條件下，TCA循環代謝流量減小，不足以平衡葡萄糖酵解速率，從而刺激了LDH的酶活，使代謝流轉向乳酸生成,造成乳酸積累；而過高溶氧，GDH酶活明顯降低，且TCA循環流量加大，生成大量CO2,造成碳源損失，兩種情況均不利於谷氨酸生成。
啤酒工業中，在啤酒的發酵階段，酵母的繁殖需要有足夠的氧氣，在除此之外的任何階段都應極力避免氧的參與。啤酒發酵液總含氧量由酒體溶解氧和瓶頸空氣兩部分組成，一般情況下，啤酒中的含氧量超過2M時對生產就有明顯的危害。因為氧氣的存在會促使酵母採取有氧呼吸的代謝途徑，從而破壞乙醇發酵的厭氧代謝過程。但是，研究表明無氧條件下發酵生成的乙醇低於溶氧控制在1%-4%條件下生成的乙醇。這主要是由於無氧條件下的菌體量遠遠低於有氧條件下菌體量，而乙醇的生成與菌體量有很大的聯系。
類似微生物發酵的活性污泥法處理污水的過程中，DO的影響及控制也十分重要。曝氣池中氧氣不足和過量都會對微生物生存環境帶來不利影響。當氧氣不足時，一方面由於曝氣池中絲狀菌會大量繁殖，最終產生污泥膨脹；另一方面會降低細菌分解的效果，延長處理時間，甚至導致生物處理失效。而氧氣過量(即過量曝氣)則會由於絮凝劑遭到破壞而導致懸浮固體沉降性變差,同時使能耗過高。
（二）溶氧對發酵產物的影響
對於好氧發酵來說，溶解氧通常既是營養因素，又是環境因素。特別是對於具有一定氧化還原性質的代謝產物的生產來說，DO的改變勢必會影響到菌株培養體系的氧化還原電位，同時也會對細胞生長和產物的形成產生影響。
在黃原膠發酵中，雖然發酵液中的溶氧濃度對菌體生長速率影響不大,但是對菌體濃度達到最大之後的菌體的穩定期的長短及產品質量卻有著明顯的影響。
需氧微生物酶的活性對氧有著很強的依賴性。谷氨酸發酵中，高溶氧條件下乳酸脫氫酶(LDH)活性明顯比低溶氧條件下的LDH酶活要低，產酸中後期谷氨酸脫氫酶(GDH)的酶活下降很快，這可能是由於在高溶氧條件下，劇烈的通氣和攪拌加劇了菌體的死亡速度和發酵活性的衰減。
DO值的高低還會改變微生物代謝途徑，以致改變發酵環境甚至使目標產物發生偏離。研究表明，L-異亮氨酸的代謝流量與溶氧濃度有密切關系，可以通過控制不同時期的溶氧來改變發酵過程中的代謝流分布,從而改變Ile等氨基酸合成的代謝流量。

② 如何控制發酵過程中的溶解氧

在實驗室，可以通過搖床的轉動，使空氣中的氧氣通過氣液界面進入搖瓶發酵液中，內成為發酵容液中的溶解氧從而實現對微生物的供氧，而中試規模和生產規模的發酵過程則需要向發酵罐中通入無菌空氣，並同時進行攪拌，為微生物提供生長和代謝所需的溶解氧。

③ 通風比及溶氧怎麼影響發酵

不同類型的菌，不同的發酵產物，不同的發酵過程，通風和溶氧都不同，這個沒法版確定一個數字權。即使是同類型的菌，同樣的產生，甚至相同的發酵罐和相同的工藝，不同的廠家其通風和溶氧控制參數都可能不同。
一般用發酵液溶氧來控制通風比。就掌握一個范圍，溶氧控制在8－11ppm即可，有的廠控制的高一點，在11左右，有的低一點，在8－9。溶氧低了，就加大通風比；溶氧高了，就減小通風比。
原理就是這樣，具體的控制方法各廠有各廠的特點。

④ 氧飽和度：發酵液中氧的濃度/臨界溶氧溶度 這個定義是怎麼想到的。這個等式也不對吧。感覺很跳越。。

發酵里的基本定義，親你要區分飽和氧濃度和氧飽和度，飽和氧濃度是指發酵液專中溶解氧的最屬大值，而氧飽和度是指發酵液中實際氧濃度/臨界氧濃度，只有這個比值大於1時，發酵才可以正常進行。至於這個定義是怎麼想到的，它就是想找一個參數來表徵實際氧濃度與正常發酵所需氧濃度的關系，>1就ok，<1就不行。希望對你有用！

⑤ 請問發酵溶氧DO值是100%，相當於多少ppm還有就是校正0和100是在什麼情況下校正

溶氧100％只是一個相對值，在不同條件下校正對應的氧含量是不同的。發酵過程中一般不進內行零點容校正，條件難以達到，100％是在接種後轉速最大調好培養通氣後設定，作為培養過程中溶氧的一個參照標准，當然此時也可設成80％。都是一樣的。

⑥ 溶氧與發酵之間有什麼關系

溶氧對發酵的影響及其控制

溶解氧是微生物發酵過程中一個至關重要的參數，在微生物發酵過程中，溶解氧濃度與其它過程參數的關系極為復雜，受到生物反應器中多種物理、化學和微生物因素的影響和制約。對溶解氧進行控制的目的是把溶解氧濃度值穩定在一定的期望值或范圍內。對這些參數進行精確實時在線測量是實現溶解氧自動控制的一個基本前提。

一，溶氧量在發酵的各個過程中對微生物的生長的影響是不同的：

改變通氣速率發酵前期菌絲體大量繁殖，需氧量大於供氧，溶氧出現一個低峰。在生長階段，產物合成期，需氧量減少，溶氧穩定，但受補料、加油等條件大影響。補糖後，攝氧率就會增加，引起溶氧濃度的下降，經過一段時間以後又逐步回升並接近原來的溶解氧濃度。如繼續補糖，又會繼續下降，甚至引起生產受到限制。發酵後期，由於菌體衰老，呼吸減弱，溶氧濃度上升，一旦菌體自溶，溶氧濃度會明顯上升。
二，適當溶解氧的選擇：

在好氧微生物反應中，一般取 [DO]＞[DO]cri以保證反應的正常進行。臨界氧濃度是不影響菌的呼吸所允許的最低氧濃度。

三，合適溶解氧選擇的原則：

如果要使菌體快速生長繁殖（如發酵前期），則應達到臨界氧濃度；如果要促進產物的合成，則應根據生產的目的不同，使溶解氧控制在最適濃度（不同的滿足度）例如：黃色短桿菌可生產多種氨基酸，但要求的氧濃度可能不同Ø 但對於苯丙氨酸、纈氨酸和亮氨酸的生產，則在低於臨界氧濃度時獲得最大生產能力，它們的最佳氧濃度分別為臨界氧濃度的 0.55、0.66、0.85。

四，供氧方面：

1）增加空氣中氧的含量，使氧分壓增加，進行富氧通氣

2）提高罐壓

4）增加攪拌速度

五，需氧方面：

1）調整養料的濃度

2）調節控制溫度

Note： 溶氧濃度必須與其它參數配合

此外，氧飽和度還會受到溫度、罐壓、發酵液性質的影響。發酵過程的需氧受到菌體濃度、營養基質的種類濃度、培養條件等因素的影響。保持最佳的菌體濃度，最適菌體濃度的控制可以通過營養基質濃度來控制。還可以控制補料速度、調節發酵溫度、液化培養基、中間補水、添加表面活性劑等來控制。

⑦ 如何從供需兩方面調控發酵液中的溶解氧

首先中要准確了解正常發酵期間氧的需求，然後才能對溶解氧進行調控。
在發酵不同階段，回對溶解氧的需答求可能不同。
從供需來說，一是按照發酵需要調節通風量。二是通過測定排氣二氧化碳含量進行調節。排氣中二氧化碳含量高於某一數值，就要加大通風量。排氣二氧化碳含量低於某一數值，就要降低通風量。
一般來說，隨著在線監測能力和水平的提高，用排氣二氧化碳量來調節通風量的方法比較好用。

⑧ 發酵過程中溶氧濃度的監測有何實際意義 簡明微生物工程的內容。

以好氧微生物液態深層發酵為例：

1、發酵液中的溶氧濃度其實反應的是微生物活專性，即微生物消耗屬氧氣的速度或量。
2、一般情況下在批次發酵的延滯期，由於微生物在生長繁殖速度慢，主要是適應環境，物質准備，耗氧少。此時溶氧濃度高。
3、在對數期，微生物代謝最旺盛，此時單位時間的耗氧速度最快，耗氧量最大。溶氧濃度最低。
4、穩定期後趨於平穩，溶氧濃度保持穩定。衰亡期，細胞代謝活性下降，氧耗少，此時溶氧濃度又變高。
5、如果在發酵過程的四個時期發現，發酵液的溶氧濃度呈現異常，就有可能種子太弱、出現雜菌污染或噬菌體感染，或者糖份也消耗完全，或者通氣設備不正常。總之要好好檢查。

⑨ 用動態法測定KLa時，為什麼發酵液中的溶氧不要低於臨界氧濃度以下

亞硫酸氧化法是一種在非培養條件下測定體積氧傳遞系數KLa的方法。
亞硫酸鈉版氧化法的優點是權不需專用的儀器，適用於搖瓶及小型試驗設備中kLa的測定。缺點是：測定的是亞硫酸鈉溶液的體積溶氧系數kLa，而不是真實的發酵液中的kLa。

⑩ 如何提高發酵罐溶氧濃度DO（從生物，設備，物化方面分類總結）

在發酵過程中，有時會出現溶解氧濃度明顯降低或明顯升高的異常變化。其原因很多，但本質上都是由耗氧或供氧方面出現了變化所引起的氧的供需不平衡所致。
在發酵過程中溶解氧異常下降可能有下列原因：①污染好氧雜菌，大量的溶解氧被消耗掉，使溶解氧在較短時間內下降到零附近；②菌體代謝發生異常現象，需氧要求增加，使溶解氧下降；③影響供氧的設備或工藝控制發生故障或變化，也能引起溶解氧下降，如攪拌功率消耗變小或攪拌速率變慢，影響供氧能力，使溶解氧降低。引起溶解氧異常升高的原因主要是耗氧量的顯著減少將導致溶解氧異常升高，如污染烈性噬菌體，使生產菌呼吸受到抑制，溶解氧上升，當菌體破裂後，完全失去呼吸能力，溶解氧直線上升。
發酵液中DO值的任何變化都是氧的供需不平衡的結果。也就是說，在發酵過程中當供氧量大於耗氧量時，溶解氧濃度就上升；反之就下降。因此，要控制好發酵液中的溶解氧濃度，需從供氧和耗氧這兩個方面著手。
供氧方面，由氧的傳遞速率方程OTR=KLα（c*-cL）可知，凡是能使KLα和c*增加的因素都能使發酵供氧得到改善。因此，主要是設法提高氧傳遞的推動力和容積氧傳遞系數KLα。發酵液中氧的飽和濃度c*主要受溫度、罐壓及發酵液性質的影響。而這些參數在優化了的工藝條件下，已經很難改變。因此，在實際生產中通常從提高氧的容積氧傳遞系數KLα著手，提高設備的供氧能力。除增加通氣量外，一般是改善攪拌條件。通過提高攪拌轉速或通氣流速、降低發酵液的黏度等來提高KLα值，從而提高供氧能力。改變攪拌器直徑或轉速可增加功率輸出，從而提高α值。另外，改變擋板的數目和位置，使攪拌時發酵液流態發生變化，也能提高α值。近年來，通過加入傳氧中間介質來提高生物應用的傳氧系數的方法已引起了廣泛關注。傳氧中間介質有血紅蛋白、石蠟等。
耗氧方面，發酵過程的耗氧量受菌體濃度、營養基質的種類與濃度、培養條件等因素影響，其中以菌體濃度的影響最為明顯。通過營養基質濃度來控制菌的比生長速率，使其保持在比臨界氧濃度略高一點的水平進行發酵，達到最適菌體濃度，這是控制最適溶解氧濃度的重要方法。如青黴素發酵，就是通過控制補加葡萄糖的速率來控制菌體濃度，從而控制溶解氧濃度。
DO值只是發酵參數之一，它對發酵過程的影響還必須與其他參數配合起來分析。國內外都有將DO值與尾氣中的氧氣、二氧化碳，ph以及補料一起控制進行青黴素發酵的成功例子。控制的原則是加糖速率應正好使培養物處在半飢餓狀態，即僅能維持菌的正常生理代謝的狀態，而把更多的糖用於產物的合成，並且其攝氧率不至於超過設備的供氧能力。