[API发酵] 发酵过程和代谢的控制
发酵过程中，菌体在不断生长和代谢，随之培养基的含量、性质也在不断变化。为了及时掌握这些变化情况，并加以适当控制，使之向着有利于积累产品的方向发展，需要进行中间分析。主要中间分析项目有：（1）抗生素效价发酵过程通过测定发酵液中抗生素效价来观察和掌握产生菌的合成能力及产品的积累程度。定时并连续测定效价可以了解和分析罐内生长代谢变化趋势，以利于选择控制措施和发酵周期。测定效价，目前多采用化学法和生物法两种。化学测定法以抗生素分子结构为基础，通过一定化学反映进行测定。方法简单迅速，可在较段时间内得到结果，但准确度稍差。生物测定法，以抗生素的抑菌或杀菌作用为基础，通过敏感菌的反应来测定。方法比较复杂，需要微生物培养和无菌条件，也有操作和生物误差。一般用于成品检验，中间测定较少使用。 （2）pH值 pH值是影响酶活性的重要因素，pH变化又是产生菌生长代谢的综合反映。所以，必须及时测定pH值，并根据需要随时加以调节。 pH值可以根据颜色反应，用试纸或指示剂测定，也可以用酸度计测定，酸度计更精确，但操作时要注意标定缓冲液，以防误差。现代技术的应用，为检测提供了更便捷的方法，目前很多企业采用在线酸度计时时检测发酵过程PH变化，降低了取样造成的染菌风险。（3）糖含量 发酵液中糖含量的高低直接影响菌体的生长代谢和抗生素的合成。因此，定期、及时测定糖含量，分析代谢情况，并加以控制是非常重要的。糖含量的测定内容有测定总糖和测定还原糖两种。发酵液糖含量一般以克／100毫升(克％)表示。 （4）氮基氮 氮源物质的代谢变化同样也是反映产生菌，生长代谢情况的重要参数。生产上一般测定氨基氮(NH2— N)和氨氮(NH3一N)。这两种形式存在的氮含量都可以用甲醛法测定。氨基氮或氨氮含量的表示方法一般以毫克／100毫升(毫克％)或微克／毫升。同一浓度的氨基氮含量以后者表示时，其数值为前者的10倍。 （5）磷量 发酵中产生菌对磷的要求很高，反应敏感。磷的供给以磷酸盐为主，有机磷为辅。一般测定磷酸根中的磷，通常以ppm表示。必要时测总磷。（6）菌丝浓度 菌丝浓度，即单位体积培养液中菌丝的数量。测定菌丝浓度是观察发酵全过程菌体生长变化的重要项目。常用的测定方法有三种，即湿重法，干重法和体积法。第一、二法用克／升表示。体积则以V/V表示。生产上多采用体积法，取样品10毫升，放于刻度玻璃管内，用转速为3000转／分的离心机分离约10分钟，计算菌丝体积百分数（V/V）。（7）粘度由于菌丝的代谢变化改变了培养基的性质，因而粘度也在变化。粘度也是控制工艺的重要参数。有时粘度太高，影响氧的溶解利用，可酌情补入稀料或清水予以稀释来降低粘度。粘度测定一般采用旋光式粘度计，粘度单位以厘泊表示。生产上为了简便，采用一根长度为0.5米，直径0.8厘米的玻璃管，用样品的流出速度测定。测样温度条件要与罐内相近，数据才较可靠。（8）其它项目有此产品或特殊需要还要增加一些临时性测试项目，如前体物质、差向异构、有害物质等。
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