发酵过程中培养液的PH值是微生物在一定环境条件下代谢活动的综合指标,是一项重要的发酵参数,它对菌体的生长和产品的积累有很大的影响。
尽管多数微生物能在3~4个PH单位的PH范围内生长,但是在发酵工艺中,为了达到高生长速率和产物形成,必须使PH在很窄的范围内保持恒定。发酵过程中PH是不断变化的,通过观察PH变化规律可以了解发酵的正常与否。
发酵过程PH变化的原因
发酵过程中,PH的变化是微生物在发酵过程中代谢活动的综合反应,其变化的根源取决于培养基的成分和微生物的代谢特性。
有研究表明,培养开始时发酵液PH的影响是不大的,因为微生物在代谢过程中,迅速改变培养基PH的能力十分惊人。一般来说,有机氮源和某些无机氮源的代谢起到提高PH的作用,例如氨基酸的氧化和硝酸钠的还原,玉米浆中的乳酸被氧化等,这类物质被微生物利用后,可使PH上升,这些物质被称为生理碱性物质,如有机氮源、硝酸盐、有机酸等。
PH对发酵的影响
(1)PH影响酶的活性。当PH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻
(2)PH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变,从而改变细胞膜的透性,影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄,因此影响新陈代谢的进行
(3)PH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离,从而影响微生物对这些物质的利用
(4)PH影响代谢方向
PH不同,往往引起菌体代谢过程不同,使代谢产物的质量和比例发生改变。
例如黑曲霉在PH2~3时发酵产生柠檬酸,在PH近中性时,则产生草酸。
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