發(fā)酵過程中,PH的變化是微生物
在發(fā)酵過程中代謝活動的綜合反
應(yīng),其變化的根源取決于培養(yǎng)基
的成分和微生物的代謝特性。
有研究表明,培養(yǎng)開始時發(fā)酵液PH的影響是不大的,因為微生物在代謝過程中,迅速改變培養(yǎng)基PH的能力十分驚人。例如,以花生餅粉為培養(yǎng)基進行土霉素發(fā)酵,最初將PH分別調(diào)到5.0、6.0和7.0,發(fā)酵24h后,這三種培養(yǎng)基的PH已經(jīng)不相上下,都在6.5~7.0之間。但是當(dāng)外界條件發(fā)生較大變化時菌體就失去了調(diào)節(jié)能力,發(fā)酵液的PH將會不斷波動
引起這種波動的原因除了取決于微生物自身的代謝外,還與培養(yǎng)基的成分有極大的關(guān)系。一般來說,有機氮源和某些無機氮源的代謝起到提高PH的作用,例如氨基酸的氧化和硝酸鈉的還原,玉米漿中的乳酸被氧化等,這類物質(zhì)被微生物利用后,可使PH上升,這些物質(zhì)被稱為生理堿性物質(zhì),如有機氮源、硝酸鹽、有機酸等。
而碳源的代謝則往往起到降低PH的作用,例如,糖類氧化不完全時產(chǎn)生的有機酸,脂肪不完全氧化產(chǎn)生的脂肪酸、銨鹽氧化后產(chǎn)生的硫酸等。這類物質(zhì)稱為生理酸性物質(zhì)。
此外通氣條件的變化,菌體自溶或雜菌污染都可能引起發(fā)酵液PH的改變,所以確定最適PH以及采用最適合且有效的控制措施,是使菌種發(fā)揮生產(chǎn)能力的保證。
PH對發(fā)酵的影響
(1)PH影響酶的活性。當(dāng)PH值抑制菌體某些酶的活性時使菌的新陳代謝受阻
(2)PH值影響微生物細胞膜所帶電荷的改變,從而改變細胞膜的透性,影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代謝物的排泄,因此影響新陳代謝的進行
(3)PH值影響培養(yǎng)基某些成分和中間代謝物的解離,從而影響微生物對這些物質(zhì)的利用
(4)PH影響代謝方向
PH不同,往往引起菌體代謝過程不同,使代謝產(chǎn)物的質(zhì)量和比例發(fā)生改變。
例如黑曲霉在PH2~3時發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸,在PH近中性時,則產(chǎn)生草酸。
谷氨酸發(fā)酵,在中性和微堿性條件下積累谷氨酸,在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。
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