发酵液的溶氧比纯水

① 溶氧量对发酵的影响因素都有哪些

溶解氧对发酵的影响分为两方面：一是溶氧浓度影响与呼吸链有关的能量代谢，从而影响微生物生长；另一是氧直接参与产物合成。
（一）溶氧对微生物自身生长的影响
根据对氧的需求，微生物可分为专性好氧微生物、兼性好氧微生物和专性厌氧微生物。专性好氧微生物把氧作为最终电子受体，通过有氧呼吸获取能量，如霉菌；进行此类微生物发酵时一般应尽可能的提高溶解氧(DO)，以促进微生物生长，增大菌体量。兼性好氧微生物的生长不一定需要氧，但如果在培养中供给氧，则菌体生长更好，如酵母菌；典型如乙醇发酵，对溶DO的控制分两个阶段，初始提供高DO值进行菌体扩大培养，后期严格控制DO进行厌氧发酵。厌氧和微好氧微生物能耐受坏境中的氧，但它们的生长并不需要氧，这些微生物在发酵生产中应用较少。而对于专性厌氧微生物，氧则可对其显示毒性，如产甲烷杆菌，此时能否限制DO在一个较低值往往成为发酵成败的关键。
溶解氧对微生物自身生长的影响体现在多个方面，其中对微生物酶的影响是不可忽略的重要因素。在过低溶氧条件下，TCA循环代谢流量减小，不足以平衡葡萄糖酵解速率，从而刺激了LDH的酶活，使代谢流转向乳酸生成,造成乳酸积累；而过高溶氧，GDH酶活明显降低，且TCA循环流量加大，生成大量CO2,造成碳源损失，两种情况均不利于谷氨酸生成。
啤酒工业中，在啤酒的发酵阶段，酵母的繁殖需要有足够的氧气，在除此之外的任何阶段都应极力避免氧的参与。啤酒发酵液总含氧量由酒体溶解氧和瓶颈空气两部分组成，一般情况下，啤酒中的含氧量超过2M时对生产就有明显的危害。因为氧气的存在会促使酵母采取有氧呼吸的代谢途径，从而破坏乙醇发酵的厌氧代谢过程。但是，研究表明无氧条件下发酵生成的乙醇低于溶氧控制在1%-4%条件下生成的乙醇。这主要是由于无氧条件下的菌体量远远低于有氧条件下菌体量，而乙醇的生成与菌体量有很大的联系。
类似微生物发酵的活性污泥法处理污水的过程中，DO的影响及控制也十分重要。曝气池中氧气不足和过量都会对微生物生存环境带来不利影响。当氧气不足时，一方面由于曝气池中丝状菌会大量繁殖，最终产生污泥膨胀；另一方面会降低细菌分解的效果，延长处理时间，甚至导致生物处理失效。而氧气过量(即过量曝气)则会由于絮凝剂遭到破坏而导致悬浮固体沉降性变差,同时使能耗过高。
（二）溶氧对发酵产物的影响
对于好氧发酵来说，溶解氧通常既是营养因素，又是环境因素。特别是对于具有一定氧化还原性质的代谢产物的生产来说，DO的改变势必会影响到菌株培养体系的氧化还原电位，同时也会对细胞生长和产物的形成产生影响。
在黄原胶发酵中，虽然发酵液中的溶氧浓度对菌体生长速率影响不大,但是对菌体浓度达到最大之后的菌体的稳定期的长短及产品质量却有着明显的影响。
需氧微生物酶的活性对氧有着很强的依赖性。谷氨酸发酵中，高溶氧条件下乳酸脱氢酶(LDH)活性明显比低溶氧条件下的LDH酶活要低，产酸中后期谷氨酸脱氢酶(GDH)的酶活下降很快，这可能是由于在高溶氧条件下，剧烈的通气和搅拌加剧了菌体的死亡速度和发酵活性的衰减。
DO值的高低还会改变微生物代谢途径，以致改变发酵环境甚至使目标产物发生偏离。研究表明，L-异亮氨酸的代谢流量与溶氧浓度有密切关系，可以通过控制不同时期的溶氧来改变发酵过程中的代谢流分布,从而改变Ile等氨基酸合成的代谢流量。

② 如何控制发酵过程中的溶解氧

在实验室，可以通过摇床的转动，使空气中的氧气通过气液界面进入摇瓶发酵液中，内成为发酵容液中的溶解氧从而实现对微生物的供氧，而中试规模和生产规模的发酵过程则需要向发酵罐中通入无菌空气，并同时进行搅拌，为微生物提供生长和代谢所需的溶解氧。

③ 通风比及溶氧怎么影响发酵

不同类型的菌，不同的发酵产物，不同的发酵过程，通风和溶氧都不同，这个没法版确定一个数字权。即使是同类型的菌，同样的产生，甚至相同的发酵罐和相同的工艺，不同的厂家其通风和溶氧控制参数都可能不同。
一般用发酵液溶氧来控制通风比。就掌握一个范围，溶氧控制在8－11ppm即可，有的厂控制的高一点，在11左右，有的低一点，在8－9。溶氧低了，就加大通风比；溶氧高了，就减小通风比。
原理就是这样，具体的控制方法各厂有各厂的特点。

④ 氧饱和度：发酵液中氧的浓度/临界溶氧溶度 这个定义是怎么想到的。这个等式也不对吧。感觉很跳越。。

发酵里的基本定义，亲你要区分饱和氧浓度和氧饱和度，饱和氧浓度是指发酵液专中溶解氧的最属大值，而氧饱和度是指发酵液中实际氧浓度/临界氧浓度，只有这个比值大于1时，发酵才可以正常进行。至于这个定义是怎么想到的，它就是想找一个参数来表征实际氧浓度与正常发酵所需氧浓度的关系，>1就ok，<1就不行。希望对你有用！

⑤ 请问发酵溶氧DO值是100%，相当于多少ppm还有就是校正0和100是在什么情况下校正

溶氧100％只是一个相对值，在不同条件下校正对应的氧含量是不同的。发酵过程中一般不进内行零点容校正，条件难以达到，100％是在接种后转速最大调好培养通气后设定，作为培养过程中溶氧的一个参照标准，当然此时也可设成80％。都是一样的。

⑥ 溶氧与发酵之间有什么关系

溶氧对发酵的影响及其控制

溶解氧是微生物发酵过程中一个至关重要的参数，在微生物发酵过程中，溶解氧浓度与其它过程参数的关系极为复杂，受到生物反应器中多种物理、化学和微生物因素的影响和制约。对溶解氧进行控制的目的是把溶解氧浓度值稳定在一定的期望值或范围内。对这些参数进行精确实时在线测量是实现溶解氧自动控制的一个基本前提。

一，溶氧量在发酵的各个过程中对微生物的生长的影响是不同的：

改变通气速率发酵前期菌丝体大量繁殖，需氧量大于供氧，溶氧出现一个低峰。在生长阶段，产物合成期，需氧量减少，溶氧稳定，但受补料、加油等条件大影响。补糖后，摄氧率就会增加，引起溶氧浓度的下降，经过一段时间以后又逐步回升并接近原来的溶解氧浓度。如继续补糖，又会继续下降，甚至引起生产受到限制。发酵后期，由于菌体衰老，呼吸减弱，溶氧浓度上升，一旦菌体自溶，溶氧浓度会明显上升。
二，适当溶解氧的选择：

在好氧微生物反应中，一般取 [DO]＞[DO]cri以保证反应的正常进行。临界氧浓度是不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。

三，合适溶解氧选择的原则：

如果要使菌体快速生长繁殖（如发酵前期），则应达到临界氧浓度；如果要促进产物的合成，则应根据生产的目的不同，使溶解氧控制在最适浓度（不同的满足度）例如：黄色短杆菌可生产多种氨基酸，但要求的氧浓度可能不同Ø 但对于苯丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸的生产，则在低于临界氧浓度时获得最大生产能力，它们的最佳氧浓度分别为临界氧浓度的 0.55、0.66、0.85。

四，供氧方面：

1）增加空气中氧的含量，使氧分压增加，进行富氧通气

2）提高罐压

4）增加搅拌速度

五，需氧方面：

1）调整养料的浓度

2）调节控制温度

Note： 溶氧浓度必须与其它参数配合

此外，氧饱和度还会受到温度、罐压、发酵液性质的影响。发酵过程的需氧受到菌体浓度、营养基质的种类浓度、培养条件等因素的影响。保持最佳的菌体浓度，最适菌体浓度的控制可以通过营养基质浓度来控制。还可以控制补料速度、调节发酵温度、液化培养基、中间补水、添加表面活性剂等来控制。

⑦ 如何从供需两方面调控发酵液中的溶解氧

首先中要准确了解正常发酵期间氧的需求，然后才能对溶解氧进行调控。
在发酵不同阶段，回对溶解氧的需答求可能不同。
从供需来说，一是按照发酵需要调节通风量。二是通过测定排气二氧化碳含量进行调节。排气中二氧化碳含量高于某一数值，就要加大通风量。排气二氧化碳含量低于某一数值，就要降低通风量。
一般来说，随着在线监测能力和水平的提高，用排气二氧化碳量来调节通风量的方法比较好用。

⑧ 发酵过程中溶氧浓度的监测有何实际意义 简明微生物工程的内容。

以好氧微生物液态深层发酵为例：

1、发酵液中的溶氧浓度其实反应的是微生物活专性，即微生物消耗属氧气的速度或量。
2、一般情况下在批次发酵的延滞期，由于微生物在生长繁殖速度慢，主要是适应环境，物质准备，耗氧少。此时溶氧浓度高。
3、在对数期，微生物代谢最旺盛，此时单位时间的耗氧速度最快，耗氧量最大。溶氧浓度最低。
4、稳定期后趋于平稳，溶氧浓度保持稳定。衰亡期，细胞代谢活性下降，氧耗少，此时溶氧浓度又变高。
5、如果在发酵过程的四个时期发现，发酵液的溶氧浓度呈现异常，就有可能种子太弱、出现杂菌污染或噬菌体感染，或者糖份也消耗完全，或者通气设备不正常。总之要好好检查。

⑨ 用动态法测定KLa时，为什么发酵液中的溶氧不要低于临界氧浓度以下

亚硫酸氧化法是一种在非培养条件下测定体积氧传递系数KLa的方法。
亚硫酸钠版氧化法的优点是权不需专用的仪器，适用于摇瓶及小型试验设备中kLa的测定。缺点是：测定的是亚硫酸钠溶液的体积溶氧系数kLa，而不是真实的发酵液中的kLa。

⑩ 如何提高发酵罐溶氧浓度DO（从生物，设备，物化方面分类总结）

在发酵过程中，有时会出现溶解氧浓度明显降低或明显升高的异常变化。其原因很多，但本质上都是由耗氧或供氧方面出现了变化所引起的氧的供需不平衡所致。
在发酵过程中溶解氧异常下降可能有下列原因：①污染好氧杂菌，大量的溶解氧被消耗掉，使溶解氧在较短时间内下降到零附近；②菌体代谢发生异常现象，需氧要求增加，使溶解氧下降；③影响供氧的设备或工艺控制发生故障或变化，也能引起溶解氧下降，如搅拌功率消耗变小或搅拌速率变慢，影响供氧能力，使溶解氧降低。引起溶解氧异常升高的原因主要是耗氧量的显著减少将导致溶解氧异常升高，如污染烈性噬菌体，使生产菌呼吸受到抑制，溶解氧上升，当菌体破裂后，完全失去呼吸能力，溶解氧直线上升。
发酵液中DO值的任何变化都是氧的供需不平衡的结果。也就是说，在发酵过程中当供氧量大于耗氧量时，溶解氧浓度就上升；反之就下降。因此，要控制好发酵液中的溶解氧浓度，需从供氧和耗氧这两个方面着手。
供氧方面，由氧的传递速率方程OTR=KLα（c*-cL）可知，凡是能使KLα和c*增加的因素都能使发酵供氧得到改善。因此，主要是设法提高氧传递的推动力和容积氧传递系数KLα。发酵液中氧的饱和浓度c*主要受温度、罐压及发酵液性质的影响。而这些参数在优化了的工艺条件下，已经很难改变。因此，在实际生产中通常从提高氧的容积氧传递系数KLα着手，提高设备的供氧能力。除增加通气量外，一般是改善搅拌条件。通过提高搅拌转速或通气流速、降低发酵液的黏度等来提高KLα值，从而提高供氧能力。改变搅拌器直径或转速可增加功率输出，从而提高α值。另外，改变挡板的数目和位置，使搅拌时发酵液流态发生变化，也能提高α值。近年来，通过加入传氧中间介质来提高生物应用的传氧系数的方法已引起了广泛关注。传氧中间介质有血红蛋白、石蜡等。
耗氧方面，发酵过程的耗氧量受菌体浓度、营养基质的种类与浓度、培养条件等因素影响，其中以菌体浓度的影响最为明显。通过营养基质浓度来控制菌的比生长速率，使其保持在比临界氧浓度略高一点的水平进行发酵，达到最适菌体浓度，这是控制最适溶解氧浓度的重要方法。如青霉素发酵，就是通过控制补加葡萄糖的速率来控制菌体浓度，从而控制溶解氧浓度。
DO值只是发酵参数之一，它对发酵过程的影响还必须与其他参数配合起来分析。国内外都有将DO值与尾气中的氧气、二氧化碳，ph以及补料一起控制进行青霉素发酵的成功例子。控制的原则是加糖速率应正好使培养物处在半饥饿状态，即仅能维持菌的正常生理代谢的状态，而把更多的糖用于产物的合成，并且其摄氧率不至于超过设备的供氧能力。