【微生物菌种罐，微生物发酵设备】
【微生物菌种罐，微生物发酵设备】
1、 物理参数
（1）温度 可影响发酵过程中基质的反应速率及氧的溶解度。温度和菌体代谢、代谢产物的产生有密切的关系。不同的菌种及同一菌种在不同的代谢阶段，其适宜的温度也不同，温度可从温度自动显示器或从温度计中读出。
（2）压力 发酵罐内维持一定的压力可控制压力为0时杂菌的污染，并且可增加溶液中的溶解氧。但二氧化碳在水中的溶解度比氧大很多，因此罐压不宜太高，食用茵的发酵生产，罐压一般控制在0.3—0.5MPa左右，罐压可在压力表上显示。
（3）搅拌速度 提高罐体搅拌器的搅拌速度可增强培养液中氧的溶解速率，还可破碎菌体，有利菌丝增殖。但转速过高，菌体机械破坏过大，也不利于菌丝生长、转速可通过改变变速电动机来调节。
（4）空气流量 无菌空气是食用菌发酵生产中氧的来源。不同菌种及同一菌种在不同的生长阶段所需要的通气量不同。培养基装量愈多，通气情况愈差，菌丝生长也愈慢。如增加通气量，可提高菌丝体产量。实践证明，灵芝的菌丝生长对氧气的要求要比其它食用菌高一点。一般采用空气流量为0.5：1—1：1V／Vmin。
（5）溶解氧 发酵过程中的溶解氧浓度大小和氧的传递速率与菌株的耗氧相关。溶解氧用于了解发酵菌株对氧的利用规律，指示发酵的异常情况。溶解氧用插入发酵液中的溶解氧电极测定。
（6）排气中氧及二氧化碳含量 测定排气中氧的含量，可以计算出菌体耗氧率。测定排气中二氧化碳，再结合产生菌的耗氧率，可以了解菌体的呼吸规律。
2、化学参数
（1）pH值 发酵液的pH值是发酵过程中各种生化反应的综合指标。了解该值的变化规律，可了解茵体的生长规律及代谢特征，pH值一般通过取样测定。
（2）糖 发酵液中总糖和还原糖的变化规律，可通过化学测定法测得。通过对还原糖的变化规律的分析可了解菌体对碳源的吸收利用情况，而发酵液中多糖的含量高低是反应发酵好坏的一个指标。
（3）氧 发酵液中氨基氯的变化显示出发酵液中氮源的变化规律，其含量的测定主要是通过取样后采用化学方法进行测定。但随着发酵工业中的膜分离技术的推广，将代替以前那复杂而繁琐的化学方法。
（4）次生代谢产物 如果发酵生产的目的产物是某种次生代谢产物，那么通过对该产物的化学测定，可判断次生代谢产物与菌体生长关系以及与各参数之间的联系，为确定佳生产工艺提供科学依据。
3、生物参数
（1）菌丝形态 通过发酵的取样液的镜检，观察菌丝形态的变化，从中可以了解菌丝的长势及是否已经衰老或自溶。
（2） 菌丝含量 可通过菌丝含量的测定，了解菌丝生长状况以及和各参数之间的关系。为确定佳生产条件及生产工艺也提供了科学依据。
4、 深层发酵生产中某些参数的控制
由于各参数之间存在内在的联系，所以实际生产中对发酵过程的控制，主要是对以下几个参数的控制。
（1）温度的控制
发酵过程中，影响发酵液温度变化的因素很多。温度是各因素综合作用的结果。 菌体生长代谢过程中会消耗养分，释放能量。其中一部分能量供自身消耗，一部分则以热的形式散发出来，称为生物热(Q生物)
搅拌是因机械摩擦产生热，称为搅拌热(Q搅发酵液中水会蒸发会吸收热，称蒸发热(Q蒸)
排出气体会带走热量，称显热(Q显)
发酵罐内外温度不同，发酵液中有部分热通过罐体向外辐射，称辐射热(Q辐射) 因此，发酵液中体现温度变化的发酵热(Q发酵)应该符合下述公式：
Q发酵＝Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q显-Q辐射
如果发酵过程中，温度出现异常情况，可根据此公式，进行相应的调整。
一般情况下，控制发酵生产的温度均采用往发酵罐夹层中注入热水或冷水的方式升温或降温，比较先进的控温设备是由电脑控制的。
（2）溶氧浓度的控制
溶氧浓度是发酵生产中十分敏感的一个参数，由于影响供氧及耗氧的因素都会使发酵液中溶氧浓度发生变化，所以通过溶氧浓度的变化来了解发酵过程中菌丝生长及生化反应变化是十分有效的。如果设备的供氧不变，那么溶解氧的变化就反映出发酵菌体呼吸量的增减。一般情况下，在发酵前期，由于菌体大量繁殖，耗氧增加，表现为溶氧浓度明显下降，到了中期，溶氧浓度逐渐回升，发酵后期，耗氧减少，溶氧上升。一旦菌体自溶，溶氧浓度明显上升。菌液中的溶氧浓度，除了和通气量密切相关外，还和氧在液体中的溶解及传递相关联。而氧的传递和溶解，也受到某些因素的制约。如温度越低，氧的溶解度越高。搅拌速度增快，有助于溶氧浓度的增加，培养基中溶质越多，氧的溶解度越小等。
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