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葡萄糖大家都聽說過,尤其是一些90后、湖南岳陽附近00后的朋友們,因為前幾年的電視上面經常會出現關于各種品牌的葡萄糖的廣告。很多人在運動前后都會有補充葡萄糖的習慣,而不少人去醫(yī)院輸液的時候也會發(fā)現,在自己需要樹葉的藥品當中,就有葡萄糖。但是要說到工業(yè)葡萄糖,那就有不少朋友摸不著頭腦了。畢竟對于大部分人來說,工業(yè)葡萄糖并不是我們生活中常見的一種東西,反而是在污水處理的相關領域和行業(yè)當中,我們經??梢月牭焦I(yè)葡萄糖的名字。這是因為工業(yè)葡萄糖在污水處理方面有著非常顯著的作用:使用工業(yè)葡萄糖處理污水,不僅可以讓淤泥和污漬的親和力得到進一步的改善,同時也可以讓處理效率加倍,甚至比其一般污水處理過程中會用到的尿素的效果還要更加明顯,也更加迅速;使用工業(yè)葡萄糖可以使水質更加穩(wěn)定,這就讓我們的處理過程變得更加簡單、湖南岳陽當地容易,為接下來需要進行的污水處理步驟的打下一個良好的基礎。
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借助實時監(jiān)測技術調整,營養(yǎng)成分監(jiān)測監(jiān)測內容與作用。通過對發(fā)酵液中葡萄糖濃度、湖南岳陽本地其他營養(yǎng)成分以及微生物生長指標(如細胞密度等)的實時監(jiān)測,可以準確了解微生物對葡萄糖的消耗情況。例如利用生物傳感器等設備,可以實時檢測發(fā)酵液中的葡萄糖濃度,當葡萄糖濃度降低到一定閾值(如每升低于0.5克)時,就可以及時添加葡萄糖。根據微生物生長狀態(tài)和發(fā)酵進程,調整添加量,如每次添加量在0.5 - 2克/升之間,添加頻率根據實際消耗速度確定,可能每1 - 3小時添加一次。(二)代謝產物監(jiān)測監(jiān)測內容與作用監(jiān)測發(fā)酵過程中代謝產物的生成量和生成速率,間接判斷葡萄糖的供應是否合適。如果代謝產物的生成速率下降,可能是葡萄糖供應不足或者過量導致微生物代謝異常。例如在發(fā)酵生產某種有機酸時,如果發(fā)現有機酸的生成速率突然降低,經過檢測排除其他因素后,發(fā)現是葡萄糖供應不足,就需要增加葡萄糖的添加量或者提高添加頻率。如果是葡萄糖過量導致發(fā)酵環(huán)境變化(如pH值降低)影響了代謝產物的合成,則需要減少葡萄糖添加量或者降低添加頻率。
如何優(yōu)化葡萄糖供應提高發(fā)酵效率,確定適宜濃度范圍不同的微生物發(fā)酵對于葡萄糖濃度有不同的要求,過高或過低都可能影響發(fā)酵效率。例如在對釀酒酵母GGSF16的乙醇發(fā)酵研究中發(fā)現,隨著初始葡萄糖濃度升高,發(fā)酵過程中葡萄糖消耗,酵母生長及乙醇生成的速率降低以及達到 速率的時間滯后,從發(fā)酵結果綜合比較乙醇濃度,葡萄糖利用率及發(fā)酵效率,初始葡萄糖濃度為286.5g/L的乙醇發(fā)酵結果較為理想,終乙醇濃度達到133.14g/L,葡萄糖利用率為99.07%,對總糖的發(fā)酵效率為90.95%。所以需要通過實驗確定適合特定微生物發(fā)酵的葡萄糖濃度范圍避免濃度過高的抑制高濃度的葡萄糖可能會對微生物生長產生抑制作用。這可能是由于高濃度的葡萄糖會改變微生物細胞周圍的滲透壓等環(huán)境因素,影響細胞正常的生理功能。因此在發(fā)酵過程中要避免一次性添加過多葡萄糖,防止出現這種抑制現象。如果葡萄糖濃度過低,微生物可能缺乏足夠的碳源來維持生長和代謝,從而影響發(fā)酵產物的合成。所以要保證葡萄糖濃度能持續(xù)滿足微生物生長代謝需求。