Chương 5 ,môi trường lên men doc

Chương 5 ,môi trường lên men Hầu hết các quá trình lên men yêu cầu các phương tiện truyền thông chất lỏng, thường được gọi là nước dùng, mặc dù một số quá trình lên men rắn-chất nền được vận hành. Phương tiện truyền thông lên men phải đáp ứng tất cả nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật và hoàn thành các mục tiêu kỹ thuật của quá trình. Các chất dinh dưỡng cần được xây dựng để thúc đẩy sự tổng hợp các sản phẩm mục tiêu, hoặc sinh khối tế bào hoặc một chất chuyển hóa cụ thể. Trong hầu hết các quá trình lên men công nghiệp có nhiều giai đoạn mà các phương tiện truyền thông được yêu cầu. họ có thể bao gồm các nguồn bệnh khác nhau (khởi văn hóa) bước tuyên truyền, qui mô thử nghiệm lên men và sản xuất quá trình lên men chính. Các mục tiêu của kỹ thuật cấy tuyên truyền, quá trình lên men chính thường rất khác nhau, trong đó có thể được phản ánh trong sự khác biệt trong phương tiện truyền thông công thức của họ. Trường hợp sinh khối hoặc các chất chuyển hóa chính là các sản phẩm mục tiêu, mục tiêu là để cung cấp một phương tiện sản xuất cho phép sự tăng trưởng tối ưu của vi sinh vật. Đối với sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp, chẳng hạn như thuốc kháng sinh, quá trình sinh tổng hợp của họ không phải là tăng trưởng có liên quan. Do đó, cho mục đích, phương tiện truyền thông được thiết kế để cung cấp một giai đoạn đầu của sự phát triển của tế bào, tiếp theo là các điều kiện tối ưu cho sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp. Tại thời điểm này, việc cung cấp một hoặc nhiều chất dinh dưỡng (carbon, phốt pho hoặc nitơ source) có thể bị giới hạn và tăng trưởng nhanh chóng chấm dứt. Hầu hết các quá trình lên men, ngoại trừ những người liên quan đến các chất nền rắn, yêu cầu số lượng lớn các nước, trong đó môi trường được xây dựng.Tổng phương tiện truyền thông yêu cầu bao gồm một nguồn carbon, mà hầu như trong tất cả các quá trình lên men công nghiệp cung cấp cả năng lượng và các đơn vị carbon cho quá trình sinh tổng hợp, và các nguồn nitơ và phốt pho, lưu huỳnh.Các yếu tố khác nhỏ và dấu vết cũng phải được cung cấp, và một số vi sinh vật đòi hỏi vitamin bổ sung, chẳng hạn như biotin và riboflavin.Quá trình lên men hiếu khí phụ thuộc vào một đầu vào liên tục của các phân tử oxy, và thậm chí một số quá trình lên men kỵ khí yêu cầu thông khí ban đầu của các phương tiện truyền thông, ví dụ như bia các fermenta. Thông thường, phương tiện truyền thông kết hợp bộ đệm, pH được kiểm soát bằng cách bổ sung axit và kiềm, chống tạo bọt đại lý có thể được yêu cầu. Đối với một số quá trình, các hợp chất tiền thân, cảm ứng hoặc chất ức chế phải được giới thiệu ở các giai đoạn nhất định của quá trình lên men. Bước đầu tiên xây dựng trong phương tiện truyền thông là việc kiểm tra toàn bộ quá trình là dựa trên stoichiometry cho sự phát triển và hình thành sản phẩm.Điều này chủ yếu liên quan đến onsideration của các đầu vào của nguồn carbon và nitơ, khoáng chất và oxy, và chuyển đổi sinh khối tế bào, các sản phẩm trao đổi chất, dioxide carbon, nước và nhiệt.Từ thông tin này, nên có thể để tính toán số lượng tối thiểu mỗi yếu tố cần thiết để sản xuất một số lượng nhất định của sinh khối hoặc chất chuyển hóa. Thông thường, công thức nguyên tố chính của các tế bào vi sinh vật là khoảng C4H7O2N,trên cơ sở trọng lượng khô là 48% C, 7% H, 32% O và 14% N. Thành phần nguyên tố của nấm men bánh mì, ví dụ, C3.72 H6.11 O1.95 N0.61 S 0,017 P0 0,035 và K0.056. Elemental thành phần biến đổi nhẹ theo tốc độ tăng trưởng, nhưng phạm vi là tương đối nhỏ so với giữa các loài khác nhau, đặc biệt là giữa vi khuẩn và nấm. Lý tưởng nhất, một kiến thức của các thành phần nguyên tố hoàn toàn vi sinh vật công nghiệp cụ thể cho phép sàng lọc các phương tiện truyền thông hơn nữa. Điều này đảm bảo rằng không có yếu tố hạn chế, trừ khi điều này là mong muốn cho một mục đích cụ thể. Một khi các yêu cầu nguyên tố của vi sinh vật đã được thành lập, các nguồn dinh dưỡng phù hợp có thể được tích hợp vào các phương tiện truyền thông để đáp ứng những yêu cầu này.Tuy nhiên, điều quan trọng là phải nhận thức được tiềm năng của các vấn đề có thể phát sinh khi sử dụng một số hợp chất. Ví dụ, những người đang nhanh chóng chuyển hóa có thể ápsản phẩm hình thành. Để khắc phục điều này, liên tục hoặc liên tục bổ sung các môi trường mới có thể được thực hiện để duy trì một nồng độ tương đối thấp, đó không phải là áp. Một số phương tiện truyền thông chất dinh dưỡng hoặc điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng đến không chỉ là sinh lý học và hóa sinh, mà còn là hình thái của vi sinh vật. Trong một số nấm men, các tế bào đơn lẻ có thể phát triển thành giả sợi nấm hoặc làm thành từng cục, và nấm sợi nhỏ có thể tạo thành bột viên. Điều này có thể hoặc không thể được mong muốn, như thay đổi hình thái như vậy có thể ảnh hưởng đến sản lượng sản phẩm và tài sản lên men khác. Các phương tiện truyền thông đã thông qua cũng phụ thuộc vào quy mô của quá trình lên men.Đối với quá trình lên men quy mô phòng thí nghiệm nhỏ hoá chất tinh khiết thường được sử dụng trong các phương tiện truyền thông cũng được xác định.Tuy nhiên, điều này không phải là có thể cho hầu hết các quá trình lên men quy mô công nghiệp, chỉ đơn giản là do chi phí, như phương tiện truyền thông các thành phần có thể chiếm đến 60-80% của quá trình chi tiêu. Quá trình lên men quy mô công nghiệp chủ yếu sử dụng hiệu quả chi phí chất nền phức tạp, nơi mà nhiều carbon và nguồn nitơ là gần như undefinable. Hầu hết các có nguồn gốc từ thực vật và động vật nguyên vật liệu tự nhiên, thường là sản phẩm phụ của các ngành công nghiệp khác, với thành phần đa dạng và biến. Các tác động của hàng loạt hàng loạt các biến thể phải được xác định. Thử nghiệm quy mô nhỏ thường được thực hiện với từng lô mới bề mặt, đặc biệt là kiểm tra tác động đến sản lượng sản phẩm và thu hồi sản phẩm. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự lựa chọn cuối cùng của nguyên vật liệu cá nhân như sau. 1 Chi phí và tính sẵn có: lý tưởng, vật liệu phải được rẻ tiền, và chất lượng phù hợp và quanh năm sẵn có. 2 Dễ xử lý ở dạng rắn hoặc lỏng, cùng với liên quan đến vận chuyển và chi phí lưu trữ, ví dụ: yêu cầu- ments cho kiểm soát nhiệt độ. 3 Tiệt trùng các yêu cầu và tiềm năng bất kỳ denatu- khẩu phần vấn đề. 4 Xây dựng, trộn, tạo phức và độ nhớt đặc điểm mà có thể ảnh hưởng đến kích động, thông khí và tạo bọt trong quá trình lên men và hạ lưu các khâu chế biến. 5 Nồng độ của sản phẩm mục tiêu đạt được, lãi suất hình thành và sản lượng mỗi gram bề mặt sử dụng. 6 Mức loạt các tạp chất, và tiềm năng để tạo ra thêm các sản phẩm không mong muốn trong quá trình quá trình. 7 Nhìn chung sức khỏe và những tác động an toàn. Thành phần cuối cùng của các phương tiện truyền thông công nghiệp không chỉ đơn thuần là mối quan tâm của giai đoạn lên men.Chất nền thô cung cấp tiết kiệm chi phí ban đầu, nhưng mức độ cao hơn của các tạp chất có thể cần phải phục hồi tốn kém và phức tạp hơn và bước thanh lọc ở hạ nguồn, và chi phí xử lý chất thải có thể tăng lên.Ngoài ra, các tính chất vật lý và hóa học của môi trường xây dựng có thể ảnh hưởng đến các hoạt động khử trùng dụng.Một phương tiện được dễ dàng khử trùng với những thiệt hại nhiệt tối thiểu là cực kỳ quan trọng.Nhiệt thiệt hại không chỉ làm giảm mức độ của các thành phần cụ thể, nhưng cũng có thể sản xuất các sản phẩm phụ có khả năng ức chế cũng có thể can thiệp với chế biến sâu.Các phương tiện truyền thông các đặc tính khác có thể ảnh hưởng đến thu hồi sản phẩm và thanh lọc, và sự dễ dàng mà các tế bào được tách ra từ các phương tiện chi tiêu (xem Chương 7). carbon nguồn Một nguồn carbon là cần thiết cho tất cả các quá trình sinh tổng hợp hàng đầu sinh sản hình thành sản phẩm, và duy trì tế bào. Trong hầu hết các quá trình lên men, nó cũng phục vụ như là nguồn năng lượng. Yêu cầu carbon có thể được xác định từ hệ số năng suất sinh khối (Y), một chỉ số của hiệu quả của việc chuyển đổi chất nền vào vật liệu di động. Đối với quá trình lên men thương mại xác định hệ số năng suất cho tất cả các chất dinh dưỡng khác thường là điều cần thiết. Mỗi thể được xác định bằng cách tiến hành một loạt các hàng loạt thí nghiệm nuôi cấy bề mặt cụ thể là tăng trưởng chỉ hạn chế thành phần phương tiện truyền thông và tất cả các chất dinh dưỡng khác được vượt quá (xem Chương 2). Bằng cách thay đổi nồng độ ban đầu của chất nền tăng trưởng hạn chế và sau đó vẽ đồ thị tăng trưởng so với nồng độ chất nền cho mỗi khối, năng suất tăng trưởng (Y) có thể được ước tính. Tuy nhiên, giá trị thu được liên quan đến một tập hợp cụ thể của điều kiện hoạt động, thay đổi pH, nhiệt độ, vv, có thể làm thay đổi hệ số năng suất. Sinh vật khác nhau có thể biểu hiện hệ số năng suất khác nhau cho cùng một chất nền (Bảng 5.1), do chủ yếu vào con đường mà bằng hợp chất được chuyển hóa. Sự khác biệt cũng có thể được nhìn thấy trong một cá nhân. Ví dụ, Saccharomyces cerevisiae phát triển trên glucose có hệ số năng suất sinh khối 0,56 và 0.12g / g trong điều kiện hiếu khí và kỵ khí, tương ứng. Như hầu hết các chất nền carbon cũng phục vụ như là nguồn năng lượng, hiệu quả của sinh vật của cả hai thế hệ adenosine triphosphate (ATP) và sử dụng của nó là những yếu tố quan trọng rõ ràng là dditional.Thông thường, nó là rất hữu ích, mặc dù khá khó khăn, để ước tính bao nhiêu ATP là cần thiết cho sự tăng trưởng.Tuy nhiên, ước tính YATP (năng suất của các tế bào trên mỗi mol của ATP được tạo ra trong quá trình tăng trưởng) có thể được tính nếu sự trao đổi chất của sinh vật đã được làm sáng tỏ (cũng thấy 14 Chương, Độc thân tế bào sản xuất protein). Carbohydrates là carbon và năng lượng truyền thống nguồn cho quá trình lên men vi sinh vật, mặc dù các nguồn này có thể được sử dụng, chẳng hạn như rượu, ankan và axit hữu cơ. Mỡ động vật và các loại dầu thực vật cũng có thể tích hợp vào một số phương tiện truyền thông, thường là bổ sung nguồn carbon chính. mật mía Tinh khiết glucose và sucrose ít được sử dụng cho quá trình lên men quy mô công nghiệp, chủ yếu là do chi phí. Mật rỉ, một sản phẩm phụ của sản xuất mía và củ cải đường, là một nguồn rẻ hơn và nhiều hơn nữa thông thường của sucrose. Tài liệu này là các dư lượng còn lại sau khi hầu hết là đường sucroza đã được kết tinh từ các chiết xuất thực vật. Nó là một xi-rô nhớt tối màu có chứa 50-60% (w / v) carbohydrates, chủ yếu là đường sucrose, 2% (w / v) chất đạm, cùng với một số vitamin và khoáng chất. Thành phần tổng thể thay đổi tùy thuộc vào nguồn thực vật, vị trí của cây trồng, điều kiện khí hậu, theo đó nó được trồng và nhà máy nơi mà nó được xử lý. Nồng độ carbohydrate có thể giảm trong thời gian lưu trữ bằng cách làm ô nhiễm vi sinh vật. Một sản phẩm tương tự, mật đường hydrol, cũng có thể được sử dụng. Đây là sản phẩm phụ của tinh bột ngô chế biến chủ yếu có chứa glucose chiết suất từ malt Chiết xuất dung dịch nước của lúa mạch có thể được tập trung để tạo thành xi-rô là nguồn carbon đặc biệt hữu ích cho việc trồng nấm sợi, nấm men và xạ khuẩn. Extract chuẩn bị về cơ bản giống như cho sản xuất wort malt trong sản xuất bia rượu (Chương 12). Thành phần của các chất chiết xuất từ malt thay đổi đến mức độ nào đó, nhưng họ thường chứa khoảng 90% carbohydrate, trên cơ sở trọng lượng khô. Điều này bao gồm hexoses 20% (glucose và một lượng nhỏ đường fructose), disaccharides 55% (chủ yếu là maltose và các dấu vết của sucrose), cùng với maltotriose 10%, một bổ sung trisaccharide.In, các sản phẩm này có chứa một loạt các dextrin nhánh và không phân nhánh (15 -20%), mà có thể hoặc không thể được chuyển hóa, phụ thuộc vi sinh vật. Chiết xuất mạch nha cũng chứa một số vitamin và khoảng 5% chất đạm, protein, peptide và acid amin. Khử trùng các phương tiện truyền thông có chứa chiết xuất từ malt phải kiểm soát cẩn thận để ngăn chặn quá nóng. Thành phần làm giảm đường và amino axit có khuynh hướng tạo ra các sản phẩm phản ứng Maillard khi bị nung nóng ở độ pH thấp. Đây là những sản phẩm ngưng tụ màu nâu kết quả từ phản ứng của các nhóm amin của các amin, axit amin và các protein với các nhóm cacbonyl đường khử, xeton và aldehyt. Không chỉ thực hiện điều này thay đổi màu sắc nguyên nhân, nhưng nó cũng dẫn đến mất vật liệu lên men và một số sản phẩm phản ứng có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Tinh bột và dextrin Những polysaccharides được không phải là dễ dàng sử dụng như monosacarit và disaccharides, nhưng có thể được trực tiếp chuyển hóa bởi các vi sinh vật sản xuất amylase,đặc biệt là các sợi nấm. Enzyme ngoại bào của họ thủy phân các chất nền một hỗn hợp của maltose, glucose hoặc maltotriose để sản xuất một quang phổ tương tự được tìm thấy nhiều trong chiết xuất mạch nha đường. Tinh bột ngô được sử dụng rộng rãi nhất, nhưng nó cũng có thể thu được từ ngũ cốc và các loại cây trồng khác gốc.Để cho phép sử dụng trong một phạm vi rộng lớn hơn của quá trình lên men, tinh bột thường được chuyển đổi thành xi-rô đường, chứa chủ yếu là glucose.It là lần đầu tiên keo hóa và sau đó thủy phân bằng axít loãng hoặc enzym phân giải tinh bột, glucoamylases thường của vi sinh vật hoạt động ở nhiệt độ cao. Sulfit WASTE RƯỢU Đường có chứa các chất thải có nguồn gốc từ ngành công nghiệp xay thành bột giấy chủ yếu được sử dụng cho việc trồng rượu yeasts.Waste từ cây lá kim có chứa 2-3% (w / v) đường, mà là một hỗn hợp của hexoses (80%) và pentoses (20%). Các Hexoses bao gồm mannose, glucose và galactose, trong khi các đường pentose chủ yếu là xylose và arabinose. Những loại rượu có nguồn gốc từ cây rụng lá có chứa chủ yếu là pentoses. Thông thường, dung dịch đòi hỏi phải xử lý trước khi sử dụng vì nó có chứa sulfur dioxide. Các pH thấp được điều chỉnh với hydroxit canxi hoặc canxi cacbonat, và những loại rượu này được bổ sung với nguồn nitơ và phốt pho. cellulose Cellulose là chủ yếu được tìm thấy như là lignocellulose trong thành tế bào thực vật, trong đó bao gồm ba polyme: cellulose, hemicellulose và lignin (xem Chương 10, Bio chuyển đổi của lignocellulose). Lignocellulose có sẵn từ nông nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp và chất thải trong nước. Vi sinh vật tương đối ít có thể sử dụng nó trực tiếp, vì nó là khó khăn để thủy phân. Các thành phần cellulose là một phần tinh thể, nạm lignin, và cung cấp diện tích bề mặt nhỏ cho cuộc tấn công enzyme. hiện nay nó là chủ yếu được sử dụng trong quá trình lên men rắn chất nền để sản xuất nấm khác nhau (xem chương 14). Tuy nhiên, nó có khả năng là một nguồn năng lượng tái tạo rất có giá trị của các loại đường lên men thủy phân một lần, đặc biệt là trong bioconversion ethanol sử dụng nhiên liệu (xem Chương 10). whey Whey là một sản phẩm phụ của ngành công nghiệp sữa nước. Việc sản xuất trên toàn thế giới hàng năm là hơn 80 triệu tấn, chứa hơn 1 triệu tấn lactose và 0,2 triệu tấn protein sữa. Tài liệu này là tốn kém để lưu trữ và vận chuyển. Vì vậy, lactose tập trung thường được chuẩn bị sẵn sàng cho quá trình lên men sau đó bay hơi của whey, sau đây loại bỏ các protein sữa để sử dụng như là thực phẩm bổ sung. Lactose là ít hữu ích như là một nguyên liệu lên men hơn sucrose, vì nó được chuyển hóa của sinh vật ít hơn. S. cerevisiae, ví dụ, không lên men lactose. Disaccharide này trước đây được sử dụng rộng rãi trong quá trình lên men với penicillin và nó là vẫn còn được sử dụng để sản xuất ethanol, protein, tế bào duy nhất, acid lactic, kẹo cao su Xanthan, vitamin B12 và axit gibberellic. Alkan và cồn n-alkan chiều dài chuỗi C10-C20 có thể dễ dàng chuyển hóa bởi các vi sinh vật nhất định. Hỗn hợp, chứ không phải là một hợp chất duy nhất, thường là thích hợp nhất cho vi sinh vật lên men. Tuy nhiên, sử dụng trong công nghiệp của họ là phụ thuộc vào giá hiện hành của petroleum.Methane được sử dụng như một nguồn carbon bởi một số vi sinh vật, nhưng chuyển đổi methanol sản phẩm của nó thường được ưa thích cho quá trình lên men công nghiệp vì nó trình bày ít vấn đề kỹ thuật. Methanol độ tinh khiết cao là dễ dàng đạt được và nó là hoàn toàn có thể trộn với water.Methanol% hàm lượng carbon cao và tương đối rẻ, mặc dù chỉ có một số hạn chế của các sinh vật sẽ chuyển hóa nó. Ngoài ra, không giống như nhiều nguồn carbon khác, chỉ có nồng độ thấp, 0,1-1% (v / v), được chấp nhận bởi vi sinh vật, cấp độ cao hơn là quá trình lên men toxic.During trên methanol, nhu cầu oxy và nhiệt độ lên men cao, nhưng đây là thậm chí còn có nhiều vấn đề khi phát triển trên alkan. Một số công ty sử dụng methanol trong sản xuất protein vi khuẩn trong những năm 1970 và đầu những năm 1980, nhưng các quá trình này là không kinh tế (14 Chương, sinh khối vi sinh vật) Ethanol là ít độc hại hơn so với methanol và được sử dụng như là một duy nhất hoặc cosubstrate nhiều vi sinh vật, nhưng nó là quá đắt để sử dụng chung như một nguồn carbon.Tuy nhiên, chuyển dạng sinh học của nó thành axit acetic do vi khuẩn axit axetic vẫn còn là một quá trình lên men chính (xem Chương 12, Giấm sản xuất). Mỡ và dầu Mỡ động vật cứng mà chủ yếu bao gồm các glycerides của axit palmitic và stearic ít được sử dụng trong quá trình lên men. Tuy nhiên, các loại dầu thực vật (chủ yếu là từ hạt bông, hạt lanh, ngô, dầu ô liu, lòng bàn tay, hạt giống hiếp dâm và đậu tương) và dầu cá thường xuyên, có thể được sử dụng như là nguồn carbon chính hoặc bổ sung, đặc biệt là trong sản xuất thuốc kháng sinh. Loại dầu thực vật chủ yếu là bao gồm axit oleic và linoleic, nhưng hạt lanh và dầu đậu nành cũng có một số lượng đáng kể axit linolenic. Các loại dầu chứa nhiều năng lượng trên một đơn vị trọng lượng hơn carbohydrates. Ngoài ra, các carbohydrate chiếm một khối lượng lớn hơn, bởi vì chúng thường được chuẩn bị như dung dịch nước của nồng độ không lớn hơn 50% (w / w). Do đó, dầu có thể đặc biệt hữu ích trong ăn- hàng loạt các hoạt động, như ít năng lực phụ tùng cần thiết để thích bổ sung thêm nguồn carbon. nitơ nguồn Hầu hết các vi sinh vật công nghiệp có thể sử dụng cả hai nguồn nitơ vô cơ và hữu cơ. Nitơ vô cơ có thể được cung cấp như muối amoni, thường amonisunfat và diammonium hydrogen phosphate, hoặc ammonia.Ammonia cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh độ pH của quá trình lên men. Nguồn nitơ hữu cơ bao gồm các axit amin, protein và urê. Nitơ thường được cung cấp trong các hình thức thô chủ yếu là sản phẩm phụ của các ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như rượu ngô dốc, chiết xuất men, peptones và bột đậu nành. Tinh khiết axit amin chỉ được sử dụng trong các tình huống đặc biệt, thường như recursors cho các sản phẩm cụ thể. Ngô dốc RƯỢU Rượu ngô dốc là một sản phẩm phụ của khai thác tinh bột từ ngô và sử dụng đầu tiên trong quá trình lên men cho penicilin sản xuất trong những năm 1940. Thành phần chính xác của dung dịch khác nhau tùy thuộc vào chất lượng ngô và các điều kiện chế biến. Chiết xuất tập trung thường chứa khoảng 4% (w / v) nitơ, bao gồm một loạt các axit amin, cùng với các vitamin và khoáng chất. Bất kỳ đường còn lại thường chuyển đổi thành acid lactic (9-20%, w / v) do vi khuẩn gây ô nhiễm. Ngô rượu dốc đôi khi có thể được thay thế bằng rượu tương tự, chẳng hạn như những người có nguồn gốc từ sản xuất tinh bột khoai tây. MEN chiết xuất Chiết xuất nấm men có thể được sản xuất từ chất thải của thợ làm bánh và men bia, hoặc các chủng khác của S. cerevisiae. Nguồn thay thế là Kluyveromyces marxianus (trước đây được phân loại là K. fragilis) trồng trên whey và utilis Candida canh tác sử dụng ethanol, hoặc chất thải từ chế biến gỗ và giấy. Những chiết xuất được sử dụng trong việc xây dựng phương tiện truyền thông lên men thường mặn, tập trung của các thành phần hòa tan trong tế bào nấm men thủy phân. Chiết xuất nấm men với nồng độ natri clorua hơn 0,05% (w / v) không thể được sử dụng trong quá trình lên men do các vấn đề tiềm năng ăn mòn. Nấm men thủy phân di động thường đạt được bởi autolysis, sử dụng các enzym nội sinh của tế bào, thông thường mà không cần phải cho thêm các enzym thủy phân. Autolysis có thể được khởi xướng bởi nhiệt độ hoặc sốc thẩm thấu, gây ra các tế bào chết nhưng không có bất hoạt các enzym của họ. Nhiệt độ và pH được kiểm soát trong suốt để đảm bảo một quá trình autolysis tối ưu và chuẩn hóa. Kiểm soát nhiệt độ là đặc biệt quan trọng để tránh mất vitamin. Autolysis được thực hiện ở 50-55 ° C trong vài giờ trước khi nhiệt độ được nâng lên đến 75 ° C để bất hoạt các enzym. Cuối cùng, các tế bào bị gián đoạn bằng plasmolysis hoặc gián đoạn cơ khí. Vật liệu làm tường tế bào và các mảnh vụn khác được loại bỏ bằng cách lọc hoặc ly tâm và các chiết xuất kết quả nhanh chóng tập trung. Chất chiết xuất có sẵn như là chất lỏng có chứa chất rắn 50-65%, bột nhão nhớt hoặc chất bột khô. Chúng chứa các axit amin, peptide, nước vitamin tan trong (Bảng 5,2) và glucose một số người, có nguồn gốc từ các carbohydrate lưu trữ men (trehalose và glycogen). Peptones Peptones thường thì quá đắt cho quá trình lên men công nghiệp quy mô lớn.Họ đang chuẩn bị bởi acid hoặc enzyme thủy phân nguyên liệu protein cao: thịt, casein,bữa ăn của gelatin, keratin, đậu phộng, đậu nành, hạt bông, etc.Their thành phần axit amin khác nhau tùy thuộc vào các nguồn protein ban đầu. Ví dụ, peptones gelatin có nguồn gốc phong phú trong proline và hydroxyproline, nhưng hầu như không có các axit amin có chứa lưu huỳnh, trong khi keratin peptone giàu proline và cystine, nhưng thiếu lysine.Peptones từ nguồn thực vật luôn luôn chứa một lượng tương đối lớn của các carbohydrate. Đậu nành bữa ăn Dư lượng còn lại sau khi đậu tương đã được xử lý để trích xuất số lượng lớn dầu của họ được cấu tạo từ protein 50%, 8% không hợp chất đạm protein, 30% carbohydrate và dầu 1%. Bữa ăn đậu nành còn lại được thường được sử dụng trong quá trình lên men kháng sinh bởi vì các thành phần được chỉ từ từ chuyển hóa, do đó loại bỏ khả năng áp của sự hình thành sản phẩm. nước Tất cả các quá trình lên men, ngoại trừ quá trình lên men bề mặt rắn, đòi hỏi một lượng nước lớn. Trong nhiều trường hợp, nó cũng cung cấp các yếu tố khoáng chất vi lượng. Không chỉ là nước một thành phần chính của tất cả các phương tiện truyền thông, nhưng điều quan trọng là cho các thiết bị phụ trợ và làm sạch. Một nguồn tin đáng tin cậy của số lượng lớn nước sạch, các thành phần phù hợp, do đó điều cần thiết. Trước khi sử dụng, loại bỏ các chất rắn lơ lửng, chất keo và vi sinh vật thường được yêu cầu. Khi nguồn nước "cứng", nó được xử lý để loại bỏ các muối như canxi cacbonat. Sắt và clo cũng có thể yêu cầu loại bỏ. Đối với một số quá trình lên men, thực vật đặc biệt và nuôi cấy tế bào động vật, nước phải được đánh giá cao tinh khiết. Nước đang trở thành ngày càng đắt đỏ, cần phải tái chế của nó / reusage bất cứ nơi nào có thể.Nước này giảm thiểu chi phí và giảm khối lượng yêu cầu chất thải xử lý nước Khoáng sản Thông thường, đủ số lượng, coban, đồng, sắt, mangan, molypden kẽm và có mặt trong các nguồn cung cấp nước, và như tạp chất trong các phương tiện truyền thông các thành phần khác. Ví dụ, rượu ngô dốc có một loạt các khoáng chất thường sẽ đáp ứng nhu cầu khoáng sản nhỏ và dấu vết. Thỉnh thoảng, mức độ canxi, magiê, phốt pho, kali, lưu huỳnh và clorua ion là quá thấp để đáp ứng yêu cầu này có thể được thêm vào như là muối cụ thể. Vitamin và các yếu tố tăng trưởng Nhiều vi khuẩn có thể tổng hợp tất cả các loại vitamin cần thiết từ các yếu tố cơ bản. Đối với các vi khuẩn khác, nấm sợi và nấm men, họ phải được thêm vào như là bổ sung môi trường lên men. Carbon tự nhiên nhất và nguồn nitơ cũng chứa ít nhất một số các vitamin cần thiết như chất gây ô nhiễm nhỏ. cần thiết khác yếu tố tăng trưởng, axit amin, nucleotide, acid béo và sterol, được thêm vào hoặc ở dạng tinh khiết hoặc vì lý do kinh tế, cây trồng ít tốn kém và những vùng cũ động vật. tiền thân Một số quá trình lên men phải được bổ sung tiền chất cụ thể, đặc biệt là cho sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp. Khi cần thiết, họ thường được thêm vào trong kiểm soát số lượng, trong một hình thức tương đối tinh khiết. Ví dụ bao gồm phenylacetic acid hoặc henylacetamide thêm vào như là tiền chất chuỗi bên trong penicilin sản xuất. d-threonine được sử dụng như là một tiền chất trong sản xuất isoleucine l marsescens Serratia, và bổ sung axit anthranillic được thực hiện quá trình lên men của men Hansenula anomala trong quá trình sản xuất l-tryptophan. Gây cảm ứng và elicitors Nếu sản phẩm đào tạo là phụ thuộc vào sự hiện diện của một hợp chất inducer cụ thể hoặc một cấu trúc tương tự, nó phải được tích hợp vào môi trường nuôi cấy hoặc thêm tại một điểm cụ thể trong quá trình lên men. Trong nuôi cấy tế bào thực vật có thể được kích hoạt bởi việc sản xuất các chất chuyển hóa thứ cấp, như flavonoid và terpenoid,thêm elicitors. Đây có thể được phân lập từ vi sinh vật khác nhau, đặc biệt là các tác nhân gây bệnh (xem Chương 17). Gây cảm ứng thường là cần thiết trong quá trình lên men của vi sinh vật biến đổi gen (GMMs). Điều này là do sự tăng trưởng của GMMs có thể bị suy giảm khi các gen nhân bản 'bật', do mức độ rất cao của phiên mã và dịch của họ. Do đó, cảm ứng được tích hợp hệ thống cho các gen nhân bản cho phép tối đa hóa tăng trưởng ban đầu để thiết lập mật độ sinh khối cao, và rồi gen nhân bản sau đó có thể được 'bật' bởi việc bổ sung các chất cảm ứng hóa học cụ thể. Các chất ức chế Chất ức chế được sử dụng để chuyển hướng chuyển hóa đối với các sản phẩm mục tiêu và làm giảm sự hình thành các chất trung gian trao đổi chất khác, những người khác ngăn chặn một con đường ở một điểm nhất định để ngăn chặn quá trình trao đổi chất hơn nữa của các sản phẩm mục tiêu. Một cựu phong phú của chất ức chế đặc biệt được sử dụng để chuyển hướng quá trình trao đổi chất là sodium bisulphite, được sử dụng trong việc sản xuất glycerol S. cerevisiae (xem Chương 10) GMMs Một số có chứa plasmid mang gen kháng kháng sinh, cũng như các gen dị. (s). Sự kết hợp của kháng sinh này vào phương tiện được sử dụng để sản xuất các sản phẩm dị chọn lọc ức chế bất kỳ tế bào plasmid miễn phí có thể phát sinh. Tế bào tính thấm bổ Các hợp chất này tăng tính thấm tế bào thay đổi bởi các bức tường tế bào và / hoặc màng, thúc đẩy việc phát hành các sản phẩm nội bào vào quá trình lên men medium.Compounds sử dụng cho mục đích này bao gồm các penicillin và các chất tẩy. Họ thường xuyên được bổ sung vào quá trình lên men axit amin, bao gồm cả các quá trình sản xuất l axit glutamic bằng cách sử dụng các thành viên của Corynebacteriumand chi Brevibacterium (xem Chương 10). ôxy Tùy thuộc vào lượng oxy theo yêu cầu của cơ thể, nó có thể được cung cấp trong các hình thức của không khí có chứa khoảng 21% (v / v) oxy, hoặc đôi khi là oxy tinh khiết khi các yêu cầu đặc biệt cao. Nhu cầu oxy của sinh vật có thể khác nhau tùy thuộc vào nguồn carbon. Đối với hầu hết các quá trình lên men, cung cấp không khí hoặc oxy được lọc tiệt trùng trước khi được tiêm vào lên men. Antifoams Antifoams là cần thiết để giảm sự hình thành bọt trong quá trình lên men. Tạo bọt là chủ yếu là do các phương tiện truyền thông protein trở nên gắn liền với giao diện không khí-nước dùng nơi họ biến tính để tạo thành một bọt ổn định. Nếu không kiểm soát được các bọt có thể chặn các bộ lọc không khí, dẫn đến sự mất mát của điều kiện vô trùng, lên men trở nên ô nhiễm và vi sinh vật được thải vào môi trường. Tầm quan trọng có thể nhất là sự cần thiết để cho phép 'phần thân tàu' trong men để cung cấp không gian cho bọt tạo ra. Nếu tạo bọt được giảm thiểu, sau đó thông lượng có thể được tăng lên. Có ba phương pháp có thể để kiểm soát sản xuất bọt: sửa đổi, bổ sung của các thành phần trung bình, sử dụng máy cắt xốp cơ khí và bổ sung antifoams hóa học. Antifoams hóa chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt mà liên kết với các bọt với nhau. Các chất chống tạo bọt lý tưởng nên có sau thuộc tính: 1 dễ dàng và nhanh chóng phân tán với hành động nhanh chóng; 2 cao hoạt động ở nồng độ thấp; 3 hành động kéo dài; 4 không độc đối với quá trình lên men vi sinh vật, con người và động vật; 5 chi phí thấp; 6 thermostability; và 7 tương thích với các phương tiện truyền thông các thành phần khác và quá trình, tức là không có ảnh hưởng đến tốc độ truyền tải oxy hoặc các hoạt động chế biến sâu. Antifoams tự nhiên bao gồm các loại dầu thực vật (ví dụ như từ đậu nành, hướng dương và hạt cải dầu), khử mùi dầu cá, dầu khoáng và mỡ động vật. Các antifoams tổng hợp chủ yếu là dầu silicon, rượu nhiều và glycol alkyl hoá. Một số trong những bất lợi có thể ảnh hưởng đến các bước xử lý hạ lưu, đặc biệt là màng lọc Phương tiện truyền thông văn hóa tế bào động vật Môi trường nuôi cấy tế bào động vật được bình thường dựa trên các phương tiện thông tin phức tạp cơ bản, chẳng hạn như của Eagle trung bình di động văn hóa, trong đó có chứa glucose, muối khoáng, vitamin và các amino acid. Đối với tế bào động vật có vú trong huyết thanh thường được thêm vào, chẳng hạn như huyết thanh thai bê, bê huyết thanh, huyết thanh bê trẻ sơ sinh hoặc huyết thanh ngựa. Sera cung cấp một nguồn thiết yếu các yếu tố tăng trưởng, bao gồm cả bắt đầu và các yếu tố tập tin đính kèm, và các protein. Họ cũng cung cấp các kích thích tố, các nguyên tố vi lượng và các chất ức chế protease. Thành phần rất phức tạp của huyết thanh làm cho thay thế với các thành phần chi phí thấp hơn rất difficult.Sterilization xây dựng môi trường nuôi cấy động vật và các phương tiện truyền thông thành phần là cũng có nhiều vấn đề như nhiều thành phần thermolabile, đòi hỏi phải khử trùng bộ lọc. Thông thường, huyết thanh tạo thành từ 5-10% (v / v) của môi trường, nhưng những nỗ lực đã được thực hiện để giảm bớt và cuối cùng là loại bỏ việc sử dụng nó. Điều này là cần thiết vì chi phí cao và thực tế rằng nó là một nguồn tiềm năng của prion và virus. Trong một số mức độ hoàn cảnh hiện nay đã được giảm xuống còn 1-2% (v / v) và một số dòng tế bào đã được phát triển phát triển trong các phương tiện truyền thông huyết thanh miễn phí. Môi trường nuôi cấy tế bào thực vật Ngược lại với môi trường nuôi cấy tế bào động vật nhất, những người sử dụng cho nuôi cấy tế bào thực vật thường hóa học defined.They chứa một nguồn carbon hữu cơ (như hầu hết các tế bào thực vật được trồng heterotrophically), một nguồn nitơ, muối khoáng và hormone tăng trưởng. Sucrose thường xuyên kết hợp như là nguồn carbon, đặc biệt là cho sản xuất chất chuyển hóa trung học, nhưng glucose, fructose, maltose và thậm chí lactose đã được sử dụng. Nitrat là nguồn nitơ thông thường, thường bổ sung muối amoni. Tuy nhiên, một số loài có thể yêu cầu nitơ hữu cơ, bình thường trong các hình thức amino axit. Sự kết hợp và nồng độ hormon thực vật cung cấp phụ thuộc vào quá trình lên men cụ thể. Auxin thường được cung cấp, cùng với cytokinin để thúc đẩy phân chia tế bào. Một nền văn hóa hai giai đoạn thường được chứng minh là hữu ích trong việc tăng năng suất, đặc biệt là đối với sản xuất các chất chuyển hóa thứ cấp như shikonin (xem Chương 17). Giai đoạn đầu tiên sử dụng một phương tiện tối ưu hóa cho sự tăng trưởng, thứ hai thúc đẩy sự hình thành sản phẩm. Văn hóa bảo trì phương tiện truyền thông Các phương tiện truyền thông được sử dụng cho việc lưu trữ và cấy truyền của các chủng công nghiệp trọng điểm. Chúng được thiết kế để giữ lại khả năng phát triển tế bào và giảm thiểu khả năng phát triển của sự biến đổi di truyền. Đặc biệt, họ phải giảm sản xuất của các chất chuyển hóa độc hại có thể có tác dụng căng-gây mất ổn định. Nếu chủng tự nhiên không ổn định, họ nên được duy trì trên các phương tiện thông tin chọn lọc các tính trạng cụ thể mà phải được giữ lại. chương 6 hệ thống lên men Vi sinh vật sử dụng quá trình lên men dài trong hai bối cảnh khác nhau. Đầu tiên, trong quá trình trao đổi chất, quá trình lên men liên quan đến quá trình tạo năng lượng hợp chất hữu cơ hoạt động như các nhà tài trợ điện tử và chấp nhận (xem Chương 3). Thứ hai, trong bối cảnh công nghiệp vi sinh vật học, thuật ngữ này cũng đề cập đến sự tăng trưởng của số lượng lớn của các tế bào trong điều kiện hiếu khí hay kỵ khí, trong vòng một tàu gọi là lên men hoặc lò phản ứng sinh học. Ngoài việc sử dụng để canh tác tế bào và tế bào thực vật sống và biotransformations bào tử, tàu thuyền tương tự được sử dụng trong các quá trình liên quan đến tế bào và imhuy động biến đổi enzyme. Tuy nhiên, ở đây chúng tôi sẽ xem xét men nuôi cấy tế bào vi sinh vật, thực vật và động vật. Mặc dù chúng tôi sẽ chủ yếu kiểm tra men thông thường, nó phải được nhớ rằng, đặc biệt là với sự ra đời của công nghệ DNA tái tổ hợp, hệ thống thay thế để sản xuất các sản phẩm tế bào cụ thể hiện nay có sẵn. Kháng thể đơn dòng đã được chiết xuất từ dịch ascitic của vật gặm nhấm (xem Chương 17), vắc-xin có thể được sản xuất trong sữa cừu hoặc trong trái cây (ví dụ như sinh tổng hợp cine sốt rét vac trong chuối) và khác tái tổ hợp sản phẩm có thể được sản xuất trong các nhà máy nông nghiệp. Mặc dù quá trình lên men-chất nền rắn được vận hành (xem trang 105), hầu hết các quá trình lên men sử dụng phương tiện truyền thông chất lỏng, thường được gọi là nước dùng, trong điều kiện hiếu khí hay kỵ khí. Một số, như quá trình lên men bia và rượu vang, nonstirred, không có ga và không hoạt động vô trùng (xem Chương 12), trong khi nhiều người khác được khuấy, sục khí và vô trùng (Bảng 6.1). Quá trình lên men cũng được phân loại theo tổ chức của giai đoạn sinh học (Bảng 6,2), cho dù đó là bị đình chỉ hoặc trong các hình thức của một bộ phim được hỗ trợ. Đối với sinh trưởng lơ lửng, các tế bào được tự do phân tán trong môi trường tăng trưởng và tương tác như hệ thống units.These cá nhân hay flocculated có thể xuất hiện đơn giản, nhưng trong chất dinh dưỡng thực tế và gradient oxy có thể phát triển. Trong hỗ trợ tăng trưởng, các tế bào phát triển như một màng sinh học, thông thường trên một vật liệu trơ và hỗ trợ kết quả trong sự hình thành của một cộng đồng tương tác phức tạp của các tế bào. Hỗ trợ các hệ thống tăng trưởng có thể được chia thành quá trình bộ phim cố định, nơi trung bình dòng chảy trên các vật liệu hỗ trợ tĩnh và hệ thống hoá lỏng / mở rộng, nơi mà các hạt của vật liệu hỗ trợ bị đình chỉ trong môi trường lỏng. Ngoài ra, một số vi sinh vật có thể được phát triển như tự do bề mặt bộ phim tại một giao diện chất lỏng không khí. Lên men thiết kế và xây dựng Chức năng chính của lên men một là để cung cấp một môi trường thích hợp, trong đó một sinh vật một cách hiệu quả có thể sản xuất một sản phẩm mục tiêu có thể là sinh khối tế bào, một chất chuyển hóa hoặc sản phẩm bioconversion. Nhất được thiết kế để duy trì nồng độ sinh khối cao, rất cần thiết cho nhiều quá trình lên men, trong khi chiến lược kiểm soát phần lớn phụ thuộc vào quá trình cụ thể và các mục tiêu cụ thể của nó. Việc thực hiện bất kỳ lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhưng quan trọng Các thông số vật lý và hóa học phải được kiểm soát tỷ lệ kích động, chuyển oxy, pH, nhiệt độ và sản xuất bọt. Quá trình lên men trong phòng thí nghiệm có thể được thực hiện trong chai hoặc bình hình nón có thể bị lay chuyển để cung cấp thông khí ở những nơi cần thiết. Các tàu thường cắm với bông gòn hoặc bung xốp để ngăn chặn ô nhiễm vi sinh vật, nhưng điều này có thể dẫn đến tổn thất bốc hơi và trao đổi hạn chế của các loại khí. Do đó,ngay cả trên một quy mô phòng thí nghiệm, các mạch được xây dựng đặc biệt cho quá trình lên men thường được ưa chuộng. Đối với quy trình công nghiệp, men với dung lượng lên đến vài 100.000 lít được sử dụng. Đây là những chủ yếu là mục đích xây dựng và thiết kế cho một quá trình cụ thể, mặc dù một số linh hoạt có thể cần thiết trong một số trường hợp nào đó. Chất lượng thiết kế, xây dựng, phương thức hoạt động và mức độ tinh tế của họ phần lớn phụ thuộc vào các sinh vật sản xuất, điều kiện hoạt động tối ưu cần thiết cho sự hình thành sản phẩm mục tiêu, giá trị sản phẩm và quy mô sản xuất. Cân nhắc trọng là độ tin cậy và sự cần thiết để giảm thiểu vốn đầu tư và chi phí vận hành. Khối lượng lớn, sản phẩm có giá trị thấp mà bao gồm rất nhiều các sản phẩm lên men truyền thống, chẳng hạn như đồ uống có cồn, thường được sản xuất bằng cách sử dụng tương đối men đơn giản và không thể hoạt động trong điều kiện vô trùng. Thường có rủi ro ít hơn khi hoạt động quá trình lên men vô trùng không ở pH cực cao nhiệt độ, hoặc các chất nền được bảo hộ. Đây là những chất có vài vi sinh vật sẽ sử dụng. Tuy nhiên, nghiêm ngặt tuân thủ thực hành sản xuất tốt làm giảm nguy cơ ô nhiễm vi sinh vật của nền văn hóa thuần túy (axenic) quá trình lên men. Quá trình lên men khác không liên quan đến cấy nuôi cấy thuần khiết và tích cực khuyến khích sự phát triển của vi sinh vật bản địa, ví dụ như một số thực phẩm quá trình lên men và xử lý nước thải. Ngược lại, quá trình lên men sản xuất cao giá trị, khối lượng sản phẩm tương đối thấp, đặc biệt là dược phẩm, luôn đòi hỏi các hệ thống phức tạp hơn và hoạt động dưới các điều kiện vô trùng nghiêm ngặt. Theo truyền thống, men đã được tàu mở, hình trụ hoặc hình chữ nhật được làm từ gỗ hoặc đá.Một số trong số này vẫn được sử dụng, đặc biệt cho quá trình lên men thực phẩm nhất định và nước giải khát.Tuy nhiên, hầu hết các quá trình lên men được thực hiện trong mạch kín được thiết kế để loại trừ nhiễm khuẩn.Các men này phải chịu được lặp đi lặp lại khử trùng và làm sạch, và nên được xây dựng từ không độc hại, không bị ăn mòn vật liệu. Nhỏ lên men tàu có công suất vài lít được xây dựng từ thủy tinh và / hoặc thép không gỉ. Qui mô thử nghiệm và tàu sản xuất nhiều thường được làm bằng thép không gỉ với các bề mặt được đánh bóng nội bộ, trong khi đó men rất lớn thường được xây dựng từ thép nhẹ lót bằng thủy tinh hoặc nhựa, để giảm chi phí. Nếu hoạt động vô trùng là cần thiết, tất cả các đường ống dẫn liên quan đến vận chuyển không khí, nguồn bệnh và các chất dinh dưỡng cho quá trình lên men cần phải được sterilizable, thường là bằng hơi nước. Thông thường, các men đến 1000L khả năng có một chiếc áo khoác bên ngoài, và các tàu lớn hơn có cuộn dây nội bộ. Cả hai cung cấp một cơ chế cho việc khử trùng tàu và kiểm soát nhiệt độ trong quá trình lên men. Như đã nói, quá trình lên men có thể được thực hiện theo điều kiện vô trùng không nguy cơ ô nhiễm không phải là một mối quan tâm lớn. Tuy nhiên, nhiều men phải được thiết kế cho các hoạt động vô trùng kéo dài (Bảng 6.1). Các quy tắc thiết kế cho một nhu cầu lò phản ứng sinh học vô trùng là không có tiếp xúc trực tiếp giữa các phần vô trùng và nonsterile để loại bỏ nhiễm khuẩn. Bất kỳ kết nối để lên men nên phù hợp để xử lý hơi nước để tiêu diệt bất kỳ vi sinh vật cư trú và hệ thống phải được thiết kế để cho phép tiêm vô trùng, lấy mẫu và thu hoạch. Mỗi một phần cá nhân phải được dễ dàng duy trì, làm sạch và sterilizable hơi nước độc lập, đặc biệt là van. Hầu hết các vụ vệ sinh tàu được tự động sử dụng máy bay phản lực phun, được đặt bên trong các mạch. Họ có hiệu quả phân tán chất lỏng làm sạch và cơ chế này làm sạch được gọi là làm sạch tại chỗ (CIP). [...]... nhân gây bệnh hoặc vi sinh vật DNA certainrecombinant đang được sử dụng (xem Chương 8) Kiểm soát hóa chất và các điều kiện vật chất Khái niệm cơ bản của một lò phản ứng sinh học là để tách, bằng cách sử dụng các ranh giới, môi trường lên men nội bộ từ môi trường bên ngoài Vì vậy, bất cứ điều gì vào hoặc rời khỏi quá trình lên men có thể được theo dõi và điều này giới thiệu các khái niệm cơ bản của cân... chất lỏng là lực hấp dẫn cho bé ăn hay áp lực lên tàu Trong quá trình lên men hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc có chứa các hợp chất dễ bay hơi, một bình ngưng sterilizable có thể được táivới yêu cầu để tránh mất mát bay hơi Vì lý do an toàn, nó là đặc biệt quan trọng để chứa bất kỳ các sol khí tạo ra trong lên men bằng cách lọc khử trùng ống xả khí Ngoài ra, men thường hoạt động dưới áp lực tích cực để... thông tin này có thể được sử dụng để xây dựng các mô hình toán học và máy tính có thể được sử dụng để theo dõi và kiểm soát quá trình lên men trong tương lai kích động Kích động của quá trình lên men tế bào bị đình chỉ được thực hiện để kết hợp ba giai đoạn trong lên men Giai đoạn chất lỏng có chứa các dưỡng chất hòa tan và chất chuyển hóa, giai đoạn khí chủ yếu là oxy và carbon dioxide, và pha rắn... quá trình lên men Trong mỗi tàu cánh quạt được kết nối với một động cơ bên ngoài ổ đĩa hệ thống máy khuấy Việc lắp ráp thiết bị khuấy trộn, bao gồm cả con dấu, thường là một con đường tiềm năng của ô nhiễm Để ngăn chặn vấn đề này, trục đi vào và lên men thông qua một tập hợp các con dấu vô trùng Có những quy định cụ thể liên quan đến số lượng và các loại con dấu Đối với một số quá trình lên men, hai... rộng trong các riser gây ra sự chuyển động lên chất lỏng và bắt đầu đi xe đạp của nó trong lên men Ngay cả men lớn không yêu cầu cuộn dây nội bộ làm mát như áo khoác thông thường có thể cung cấp đủ truyền nhiệt, do sự chuyển động nhanh chóng của chất lỏng bên trong tàu 3 Thủy động lực cơ chế sử dụng chất lỏng năng lượng động lực để kết hợp các nội dung lên men, mà là đạt được bằng cách sử dụng một máy... ° C được thêm vào 35g nước ở 30 ° C, các kết quả nước có nhiệt độ 30 ° C không 60 ° C (thâm canh tài sản), nhưng khối lượng của nước (extrinsive tài sản) là phụ 45g Các thông số extrinsive chính là khối lượng và năng lượng, do đó số lượng của các nguyên tử carbon, nitơ, oxy, vv, và hiện tại năng lượng trong hệ thống bắt đầu hoạt động, và đầu vào bất kỳ hơn nữa trong quá trình lên men, tất cả đều phải... nhiên, duy trì các điều kiện phù hợp cắt trong quá trình lên men là rất quan trọng, bởi vì hệ thống kích động nhất định phát triển cắt cao có thể gây tổn hại cắt tế bào nhạy cảm Ngược lại, hệ thống cắt thấp có thể dẫn đến kết bông hoặc tăng trưởng tế bào không mong muốn trên các bề mặt, chẳng hạn như trên các thành mạch, máy khuấy và các điện cực Lên men kích động đòi hỏi một đóng góp đáng kể năng lượng... lưu thông bên ngoài và reinjection, ví dụ như men sâu, máy bay phản lực (Hình 6,3) Sự pha trộn của các chất dinh dưỡng và trao đổi khí trong bất kỳ lên men rất phức tạp Nó chịu ảnh hưởng của mật độ trung bình và lưu biến kích thước, và hình học của tàu, và số lượng điện được sử dụng trong hệ thống Strs có khuấy với impellers nhiều để cung cấp cho một môi trường hỗn hợp đồng nhất Tuy nhiên, trong thực... đồng hồ đo áp lực và van xả áp an toàn, được yêu cầu trong quá trình khử trùng và hoạt động Các van an toàn ngăn chặn áp lực lên dư thừa, do đó giảm thiểu rủi ro an toàn tiềm năng Họ thường là dưới hình thức của một đĩa lá kim loại được tổ chức trong một chủ đặt vào bức tường lên men Những đĩa vỡ ở áp suất quy định và trình bày một nguy cơ ô nhiễm thấp hơn nhiều so van lò xo Máy bơm nên tránh nếu hoạt... trùng Có những quy định cụ thể liên quan đến số lượng và các loại con dấu Đối với một số quá trình lên men, hai hoặc ba con dấu được yêu cầu để giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm lên men, và phát hành của vi sinh vật và các sản phẩm của họ vào môi trường Hiệu quả của kích động phụ thuộc vào thiết kế của các cánh bánh công tác, tốc độ kích động và độ sâu của chất lỏng Các Hầu hết các strs có chiều cao-đường kính . Chương 5 ,môi trường lên men Hầu hết các quá trình lên men yêu cầu các phương tiện truyền thông chất lỏng,. truyền, qui mô thử nghiệm lên men và sản xuất quá trình lên men chính. Các mục tiêu của kỹ thuật cấy tuyên truyền, quá trình lên men chính thường rất khác