【摘要】微生物工业是利用微生物的生长代谢活动生产各种有用物质的现代工业，由于
它以培养微生物为主，习惯上称为发酵工业。在发酵工业上，发酵体系是一个非常复杂的多
相共存的动态系统，要实施有效优化的发酵中间控制，必须采用各种监测手段获得发酵过
程中各种参数随时间的变化。常规的发酵工艺控制参数主要有温度、

PH、溶氧、泡沫、补料。 

　　【关键词】微生物发酵

, 发酵工业,溶解氧 

　　中图分类号：

[Q815]文献标识码： A 文章编号： 

　　一

.前言 

　　

 随着我国经济的快速发展,人们生活水平的提高,微生物发酵显得越来越重要,所以,为了

更好的研究出更好的发酵过程的需要

,我们在微生物发展过程溶解氧控制方面深入研究，比

如在利用微生物发酵法生产辅酶

Q10 方面。为了进一步降低生产成本，一方面要加快高产

菌株的选育进程，采用分子生物学技术的新型育种手段，应用代谢工程的方法选育高产菌
株，构建工程菌株。另一方面，要进一步深入研究辅酶

Q10 发酵过程生化研究，优化发酵

过程各个参数的工艺控制，同时建立自动化控制模式，从而实现工程菌的高效表达。

 

　　

 二. 微生物发酵时参数控制 

　　

1.温度控制温度是保证各种酶活性的重要条件，微生物的生长和产物合成均需在其各

自适合的温度下进行。影响发酵温度的因素。在发酵过程中，引起温度变化的原因是由于发
酵过程中所产生的净热量，称为发酵热，它包括生物热、搅拌热、蒸发热、通气热、辐射热和
显热等。由于生物热、蒸发热、显热在发酵过程中随时间而变化，因此发酵热在整个发酵过程
中也随时间而变化，必须加以控制，才能满足微生物生长代谢的需要，从而达到高效生产
的目的。温度对微生物生长的影响。温度对微生物的影响，不仅表现在对菌体表面的作用，
而且对菌体内部的结构物质也会产生影响。温度对微生物生长的影响是多方面的，每种微生
物都有其最低、最适和最高生长温度。

2.pH 控制 不同种类的微生物其生长的最适 pH 值有所

不同，而同种微生物在生长阶段和产物合成阶段的最适

pH 值也有所不同，pH 值不仅影响

着微生物的生长，也影响着代谢产物的形成。大多数细菌的最适生长

pH 为 6.5～7.5，真菌

为

5.0～6.0，放线菌为 6.5～8.0。青霉菌的最适生长 pH 为 6.5～7.2，而青霉素合成的最适

pH 为 6.2～6.8。酵母菌在最适生长 pH(4.5～5.0)时，发酵产物主要是酒精；而在 pH 为 8.0 时，
发酵产物不仅有酒精，还有醋酸和甘油。所以，在发酵过程中，应根据不同微生物的特性，
控制适当的

pH。3.溶氧控制 发酵过程中，微生物只能利用溶解于发酵液中的氧，因此，溶

解氧的量直接关系到微生物的生长和代谢产物的积累。发酵过程中，应将发酵液中氧的浓度
维持在氧的临界浓度以上，并要采用有效而又经济的方法（如搅拌）使发酵液维持这样的
溶解氧浓度。如在普鲁兰多糖发酵过程中搅拌速度

300r/min 时,细胞生物量最大。原因是随着

搅拌速度的增高

,培养基的溶氧量会增加, 有助于细胞生长和多糖量的产生;但过高的搅拌速

度对细胞和酶的稳定性是不利的。

4.泡沫控制 在通气发酵过程中，发酵液常含有一定数量的

泡沫，这属于正常现象，但泡沫过多会给发酵带来不利影响。发酵工业上消除泡沫的方法有
两大类：机械消泡和化学消泡剂消泡。机械消泡借助机械搅拌促使气泡破裂消除泡沫，不需
加入外源物质，可节省原材料，减少因加入消泡剂而引起的污染及泡沫，但不能从根本上
消除泡沫的形成。化学消泡使用化学消泡剂消除泡沫，用量少，消泡效果好，但使用过量会
改变细胞的结构形态，影响微生物生理、产物合成等。因此，宜使用机械方法与化学方法联
合控制泡沫。试验表明，在啤酒工业中结合机械方法使用消泡剂

“FOAMSOL”可行且可推广。

 5.补料控制 所谓补料，是指在发酵过程中补充某些养料以维持微生物的生理代谢活动与合
成的需要。补料中间控制的明显效果是维持较高的产物增长幅度和增加发酵的总体积，从而
使产量大幅度上升。

 

　　三．微生物发酵过程

 

　　

1．材料和方法：菌种，8503 和 8505 菌种组合为本试验的复合菌种。酒糟，取自皇台