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借助實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)調(diào)整,營(yíng)養(yǎng)成分監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)內(nèi)容與作用。通過(guò)對(duì)發(fā)酵液中葡萄糖濃度、廣東梅州本地其他營(yíng)養(yǎng)成分以及微生物生長(zhǎng)指標(biāo)(如細(xì)胞密度等)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可以準(zhǔn)確了解微生物對(duì)葡萄糖的消耗情況。例如利用生物傳感器等設(shè)備,可以實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)酵液中的葡萄糖濃度,當(dāng)葡萄糖濃度降低到一定閾值(如每升低于0.5克)時(shí),就可以及時(shí)添加葡萄糖。根據(jù)微生物生長(zhǎng)狀態(tài)和發(fā)酵進(jìn)程,調(diào)整添加量,如每次添加量在0.5 - 2克/升之間,添加頻率根據(jù)實(shí)際消耗速度確定,可能每1 - 3小時(shí)添加一次。(二)代謝產(chǎn)物監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)內(nèi)容與作用監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中代謝產(chǎn)物的生成量和生成速率,間接判斷葡萄糖的供應(yīng)是否合適。如果代謝產(chǎn)物的生成速率下降,可能是葡萄糖供應(yīng)不足或者過(guò)量導(dǎo)致微生物代謝異常。例如在發(fā)酵生產(chǎn)某種有機(jī)酸時(shí),如果發(fā)現(xiàn)有機(jī)酸的生成速率突然降低,經(jīng)過(guò)檢測(cè)排除其他因素后,發(fā)現(xiàn)是葡萄糖供應(yīng)不足,就需要增加葡萄糖的添加量或者提高添加頻率。如果是葡萄糖過(guò)量導(dǎo)致發(fā)酵環(huán)境變化(如pH值降低)影響了代謝產(chǎn)物的合成,則需要減少葡萄糖添加量或者降低添加頻率。




控制葡萄糖的添加方式采用補(bǔ)料分批添加。補(bǔ)料分批發(fā)酵技術(shù)可以有效地減少發(fā)酵過(guò)程中培養(yǎng)基黏度升高引起的傳質(zhì)效率降低、廣東梅州附近降解物的阻遏和底物的反饋抑制的現(xiàn)象,很好地控制代謝方向,延長(zhǎng)產(chǎn)物合成期和增加代謝物的積累。對(duì)于葡萄糖供應(yīng)來(lái)說(shuō),采用補(bǔ)料分批添加的方式,可以根據(jù)微生物在發(fā)酵不同階段的需求逐步添加葡萄糖,避免一次性添加過(guò)多帶來(lái)的問(wèn)題,并且能夠更好地維持發(fā)酵環(huán)境的穩(wěn)定,提高發(fā)酵效率4。控制添加頻率和量依據(jù)微生物的生長(zhǎng)曲線和代謝特點(diǎn),確定合適的葡萄糖添加頻率和每次添加的量。在微生物生長(zhǎng)快速期可能需要相對(duì)頻繁和較多量的葡萄糖添加,而在穩(wěn)定期和衰退期則需要相應(yīng)調(diào)整添加策略。優(yōu)化葡萄糖的來(lái)源和質(zhì)優(yōu)化葡萄糖的來(lái)源和質(zhì)量選擇優(yōu)質(zhì)的葡萄糖原料原料中的雜質(zhì)、廣東梅州同城其他糖類物質(zhì)等可能會(huì)影響微生物對(duì)葡萄糖的利用效率。選擇純度高、廣東梅州雜質(zhì)少的葡萄糖原料,可以提高發(fā)酵效率??紤]不同來(lái)源的葡萄糖例如葡萄糖可以從淀粉水解等多種途徑獲得,不同來(lái)源的葡萄糖在結(jié)構(gòu)和純度上可能存在差異,進(jìn)而影響發(fā)酵效果,需要篩選出適合特定發(fā)酵過(guò)程的葡萄糖來(lái)源。



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