发酵工艺：发酵车间温度湿度对发酵的影响及控制措施

一、温度的影响

1. 影响微生物生长：

- 温度对微生物的生长和代谢有显著影响。大多数微生物在20-40℃的温度范围内生长。嗜冷菌在温度低于20℃下生长速率最大，嗜中温菌在30-35℃左右生长，嗜热菌在50℃以上生长。温度过高或过低都会抑制微生物的生长。

- 温度升高会加快微生物的生长代谢，但超过最适温度后，酶会失活，导致微生物衰老和发酵周期缩短。

2. 影响产物合成：

- 温度对产物的生成量和合成方向有显著影响。例如，金色链霉菌在30℃以下时合成金霉素的能力较强，而随着温度升高，合成四环素的比例增大，当温度达到35℃时则只产生四环素，金霉素的合成几乎停止。

- 温度对酶系组成及酶特性也有影响。例如，米曲霉在低温下有利于蛋白酶合成，而α淀粉酶活性会受到抑制。

3. 影响发酵液的物理性质：

- 温度变化会影响发酵液的黏度、基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率，从而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。

4. 影响酶活性：

- 温度对酶活性的影响是多方面的。温度升高会加快酶促反应速率，但超过最适温度后，酶会失活，影响代谢产物的生成。

二、湿度的影响

1. 影响微生物生长：

- 适当的湿度可以促进微生物的生长和代谢，而过高或过低的湿度则可能导致微生物受到抑制或死亡。

- 发酵车间的相对湿度在发酵初期应控制在70%左右，随着发酵的进行，相对湿度应保持在60%~80%。

2. 影响发酵过程：

- 湿度的控制通常与通气量和空气流量相关，这些参数可以影响培养基的水分蒸发和湿度水平。

- 湿度过低可能导致培养基干燥，影响微生物的生长；湿度过高可能导致霉变和杂菌污染。

三、控制措施

1. 温度控制：

- 使用夹套、蛇型管等热交换设备来实现温度控制，通过自动控制或手动调整阀门来维持恒温发酵。

- 根据菌种特性和产物特性，通过实验确定最适发酵温度。

2. 湿度控制：

- 通过控制空气的流速和湿度来间接控制发酵环境的湿度。

- 定期对发酵车间进行清洁和消毒，保持车间的清洁和干燥，减少霉菌的滋生。

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