产糖化酶32～34 ℃ 。
黄原胶的发酵生产，菌体生长的最适温度 为27℃，黄原胶的产生温度则在32℃ 谷氨酸产生菌生长30～34 ℃ ，产谷氨酸 36～37 ℃ 。

（2）根据培养条件选择
通气条件差时可适当降低温度，使菌体呼吸速率 降低些，溶氧浓度也可高些。
培养基稀薄时，温度也低些。因为温度高营养利

（1）温度升高，微生物的生长和代谢速 度会加快，发酵产物会提前生成。 但温度过高可能会造成酶的受热失活， 微生物菌体容易过早衰老和自溶，从而 缩短发酵周期，降低发酵产量。

（2）温度影响微生物的生物合成方向
金色链霉菌具有产生金霉素和四环素能力.

温度低于30℃时，合成金霉素能力较强；

温度提高，合成四环素的比例也提高，温度 达到35℃时，几乎只产生四环素。
用快，会使菌过早自溶。
（3）根据菌生长情况

菌生长快，维持在较高温度时间要短些，


菌生长慢，维持较高温度时间可长些。
培养条件适宜，如营养丰富，通气能满足，那
么前期温度可髙些，以利于菌的生长。
总之，温度的选择根据菌种生长阶段及培养条 件综合考虑。通过反复实践来定出最适温度。
第8章 发酵工艺控制
影响发酵过程的因素

菌体生产能力
温度 溶解氧浓度 泡沫
基质含量
pH 搅拌转速、搅拌功率 尾气中的氧气和二氧化碳

罐压力、料液流量、粘度、浊度、产物浓 度、氧化还原电位、菌丝形态
8.1 温度对发酵的影响及调节控制
温度对微生物生长的影响、对代谢产物合成的影响
8.1.1 温度对微生物生长的影响 （1）微生物对低温的适应能力强于对高温的适应能力
问题5
发酵热包括哪些热？ Q发酵= Q生物+ Q搅拌-Q蒸发-Q辐射
8.1.4 最适温度的选择与发酵温度的控制
（1）根据菌种及生长阶段选择
微生物种类不同，所具有的酶系及其性质不同， 所要求的温度范围也不同。如： 黑曲霉生长温度为37 ℃ ， 谷氨酸棒状杆菌的生长温度为30～32 ℃ ， 青霉菌生长温度为30 ℃ 。
9.6 KJ转变为ATP+13 KJ生物热释放
转化为高能化合物的转化率分别为63.7％和42.6％
生物热的产生具有明显的阶段性，与呼吸作用强弱有关
发酵初期，菌体呼吸作用缓慢，产生热量较少。 菌体在对数期，繁殖迅速，呼吸作用强，产生的 热量多，温度上升快，必须注意控制温度。 发酵后期，菌体繁殖↓，主要靠菌体内的酶系进行 代谢作用，产生热量不多，温度变化不大。 如果培养前期温度上升缓慢，说明菌体代谢缓慢， 发酵不正常。 如果发酵前期温度上升剧烈，有可能染菌。 培养基营养越丰富，生物热也越大。

发酵热（Q发酵）：发酵过程中产生的净热量。单位 kJ/(m3· h)。 包括生物热、搅拌热、蒸发热以及辐射热 。
发酵热引起发酵液的温度上升。
发酵热大，温度上升快，发酵热小，温度上升慢。
生物热（Q生物）
在发酵过程中，菌体不断将营养物质氧化分解，产生的能量， 一部分用于合成高能化合物如ATP，供细胞合成和代谢活动 一部分用于合成代谢产物 一部分以热的形式散发出来，这散发出来的热就叫生物热。
（2）微生物的生长阶段不同，温度对其影响不同，
不同的温度范围内，对微生物的影响也不相同。

a.在最适生长温度范围内，微生物的生长速度会随温 度升高而加快。
b.不同生长阶段的微生物对温度变化的反应也不一样

发酵的最适生长温度是什么 ？ ——微生物生长繁殖最快的温度
不同微生物的生长对温度的要求不同，据此， 将微生物大致可分为四类： 嗜冷菌：0～26℃； 嗜温菌：15～43 ℃ ； 嗜热菌：37～65 ℃ ；嗜高温菌：65 ℃以上
（3）温度影响多组分次级代谢产物的比例

在20℃发酵时黄曲霉所产生的黄曲霉毒素G1 与B1的比例为3:1，25℃时为1:2，30℃为1:1.
（4）温度影响微生物的代谢调控机制
（5）温度还影响基质溶解度、发酵液的物理性 质如黏度

因此对发酵过程中的温度要严格控制。

8.1.2 影响发酵温度的因素
发酵过程中，随着微生物对营养物质的利用、机 械搅拌的作用，将会产生一定的热量；同时由于发酵 罐壁的散热、水分的蒸发等将会带走部分热量。
蒸发热（Q蒸发）
通气时，空气进入发酵罐后就与发酵液进行广泛的接触， 除部分氧等被微生物利用外，大部分气体仍从发酵液中 逸出。通气还引起发酵液的水分蒸发，被空气和水分带 走的热量叫蒸发热。
辐射热（Q辐射）
发酵罐内温度与环境温度不同，发酵液中有部分热通过 罐体向外辐射。辐射热的大小取决于罐温与环境的温差。 冬天大一些，夏天小一些，一般不超过发酵热的5％
问题1
生物热来源于培养基中的什么物质？
在发酵的哪一阶段，微生物产生的 生物热最大？
问题2
生物热与发酵类型有关
微生物进行有氧呼吸和厌氧发酵产生的热量对比
1mol葡萄糖彻底氧化成CO2和水
好氧：产生287.2 KJ热量，
183 KJ转变为ATP+104.2 KJ 生物热释放
厌氧：产生22.6KJ热量，
搅拌热（Q搅拌）
问题3
搅拌热是如何产生的？
对于机械搅拌通气式发酵罐，由于机 械搅拌带动培养液作相应的比较剧烈的运 动，造成液体之间、液体与搅拌器等设备 之间的摩擦，会产生相应的热量。
搅拌热与搅拌轴功率的关系： Q搅拌＝P×860×4186.8（焦耳/小时） P—搅拌轴功率 4186.8——机械能转变为热能的热功当量
﹠ 发酵前期由于菌量少，发酵目的是要尽快达到大量 的菌体，稍高的温度，使菌生长迅速； ﹠ 发酵中期菌量已达到合成产物的最适量，发酵需要 延长中期，从而提高产量，因此中期温度要稍低一些， 可以推迟衰老。 ﹠ 发酵后期，产物合成能力降低，延长发酵周期没有 必要，就又提高温度，刺激产物合成到放罐。
多数情况下，微生物的生长和发酵产物的合成所需要 的最适温度不一样

每种微生物对温度的要求可用最低温度、最 适温度、最高温度来表征。 在最低温度范围内微生物尚能生长，但生长速 度非常缓慢，世代时间无限延长。


在最适温度下，微生物的生长速率随温度升高 而增加，微生物生长迅速； 微生物受高温的伤害比低温的伤害大，即超过 最高温度，微生物很快死亡；

8.1.1.2 温度对发酵过程的影响