时间：2022-10-30 07:38:02
摘 要 不同产地的碳酸钙含有不同的可溶性杂质，相同碱度下，含有Ca2-使培养基灭菌后溶磷含量降低，而含有CO32-的可溶物盐使培养基灭菌后溶磷含量不变。选用碳酸钙时有的放矢。碱度高的碳酸钙使发酵前期pH下降慢，延迟首次通入氨水时间，可以通过调整硫酸铵的配比，使两者相互配合，使发酵液pH协调，首次通入氨水时间提前。
关键词 碱度；pH；溶磷
中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0068-02
碳酸钙是四环类抗生素发酵过程中常见的原材料，对发酵生产起着重要的作用：一方面，碳酸钙影响发酵液消后溶磷水平。碳酸钙和磷酸盐作用生成不能被菌体利用的难溶的磷酸钙盐，直接决定了灭菌后发酵培养基的溶磷水平；一方面，碳酸钙是重要的发酵液pH调节剂，对菌体代谢起关键作用。实际生产中，对碳酸钙的质量控制指标有很多，如碱度、pH、水溶物、沉降体积等。
从进几年生产总结看，碳酸钙对发酵控制过程有着非常重要的影响。而不同产地的碳酸钙由于产地矿产地质不同，其杂质成分也不尽相同，对发酵产生不同影响，所以，对不同产地的碳酸钙，使用时必须有的放矢。本文重点讨论两种不同产地碳酸钙碱度和碳酸钙pH两个指标及其变化对发酵培养基灭菌后溶磷水平和发酵前期pH控制的影响。 1 实验材料
1.1 生产菌种
某四环类生产菌株
1.2 培养基
主要成分：淀粉、碳酸钙、玉米浆、硫酸铵、氯化钠、工业（轻质）沉淀碳酸钙
1.3 测定方法
1.3.1 碳酸钙碱度测定
取10.0g碳酸钙，加入150mL蒸馏水，煮沸5min，定容至250mL。取100mL溶液，酚酞做指示剂，滴定，结果以氧化钙质量表示。
1.3.2 碳酸钙pH测定
取10.0g碳酸钙，加入100mL蒸馏水，煮沸5min，冷却至25℃，测定上清夜pH值。
1.3.3发酵培养基灭菌后溶磷测定
培养基用饱和蒸汽在122.0℃～124.0℃下保温30min进行灭菌。冷却后 3 000r/min离心5min，取上清液在650nm下用钼蓝比色法测定培养基灭菌后溶磷水平。
2 实验结果与讨论
2.1 对发酵培养基灭菌后溶磷水平的影响
从产地1的碳酸钙可以看出，碱度高的碳酸钙较碱度低的碳酸钙，其培养基灭菌后溶磷含量较碱度低的碳酸钙低，这是碳酸钙和磷酸盐作用生成不能被菌体利用的难溶的磷酸钙盐产生不溶性磷酸钙盐的缘故。但产地2的碱度明显高于产地1，溶磷含量为什么没有降低？
碳酸钙溶液中存在电离平衡，5℃碳酸钙溶度积为Ksp=4.96×10-9，上清液pH计算得： pH=9.73
如果上清液可溶物为含有溶解的Ca2+、OH-，则含量越高，上清液pH升高，碳酸钙碱度也升高，Ca2+与磷酸盐生成不溶的磷酸钙盐沉淀，溶磷含量降低。这就是试验1和试验2的结果。
如果碳酸钙中含有K2CO3或Na2CO3，上清液中为K+、 Na+、OH-，其含量越高，上清液溶液也升高。不同的是，其不与磷酸盐生成磷酸钙盐沉淀，所以培养基灭菌后，溶磷含量没有降低。
所以不能单纯的将碱度或pH进行横比，就断定使用碱度高的碳酸钙，其培养基消后溶磷就一定低，只有在同一产地的碳酸钙进行比较时才成立。在生产上选用碳酸钙时，要注意到不同产地的碳酸钙碱度对培养基消后溶磷的影响，做到有的放矢。
2.2 对发酵前期pH变化的影响
生产中，使用碱度高的碳酸钙，发酵液pH下降慢，首次通入氨水的时间延后由于氨水是发酵过程中重要的氮源物质，延期补入会造成发酵液中氨氮含量降低，影响菌体代谢，降低产量，碱度越高影响越严重。
我们通过试验总结发现，通过调整硫酸铵的配比可以减弱碳酸钙过高的碱度对发酵前期pH的影响。我们选取碱度为0.017%的碳酸钙，选取了0.55%和0.51%两个硫酸铵的配比进行了调整，结果如下：
增加硫酸铵配比后，pH下降速度快，首次通入氨水时间由18h提前到15h，克服了由于碳酸钙碱度高而造成的首次通入时间过长的影响。
所以，针对碳酸钙碱度的变化，通过调整硫酸铵的配比，使两者相互配合调整，调节发酵前期pH变化，从而达到促进生产的目的。
3 结论
1）不同产地的碳酸钙其杂质成分不尽相同，对发酵培养基灭菌后溶磷含量影响不同，选用使要综合考察才可使用；
2）对同一产地的碳酸钙，碱度越大对培养基灭菌后溶磷越低，故应选用碱度较小的用于生产；
3）针对不同碳酸钙的碱度，调整培养基中硫酸铵的配比，两者相互配合，调整首次通入氨水时间，使发酵前期pH协调。
参考文献
[1]沈同，王镜岩.生物化学[M].高等教育出版社.2版，1990，12.
[2]储炬，李友荣.现代工业发酵调控学[M].化学工业出版社，2002，1.