發(fā)酵用pH值是微生物在一定環(huán)境條件下代謝活動(dòng)的綜合指標(biāo)，是一項(xiàng)重要的發(fā)酵參數(shù)，對(duì)菌體的生長(zhǎng)和產(chǎn)品的積累有很大的影響。因此必須掌握發(fā)酵過(guò)程中PH的變化規(guī)律，以便對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行合理有效控制。
每一類(lèi)菌都有其最適的和能耐受的PH范圍。細(xì)菌和放線菌在6.5~7.5，酵母在4~5，霉菌在5~7。微生物生長(zhǎng)階段和產(chǎn)物合成階段的最適PH往往也不一樣，這不僅與菌種的特性有關(guān)，也取決于產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)。因此，為了更有效地控制生產(chǎn)，必須充分了解微生物生長(zhǎng)和合成產(chǎn)物的最適PH。
選擇合適的發(fā)酵用pH的準(zhǔn)則即是有利于菌的生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成，以獲得較高的產(chǎn)量。以利福霉素為例，由于利福霉素分子中所有碳單位都是由葡萄糖衍生的，在生長(zhǎng)期葡萄糖利用情況對(duì)利福酶素B生產(chǎn)產(chǎn)生一定影響。
試驗(yàn)證明，其最適PH在7.0~7.5范圍。當(dāng)PH在7.0時(shí)，平均得率系數(shù)達(dá)最大值，在利福酶素B發(fā)酵的各種參數(shù)中從經(jīng)濟(jì)角度考慮，平均得率系數(shù)最重要，故PH7.0是利福酶素B的最佳條件。
發(fā)酵過(guò)程中由于菌在一定溫度及通氣條件下對(duì)培養(yǎng)基中碳氮源等的利用，隨著有機(jī)酸或氨基氮的積累，會(huì)使PH產(chǎn)生一定的變化.在適合菌生長(zhǎng)及合成產(chǎn)物的環(huán)境條件下，菌體本身具有一定調(diào)節(jié)PH的能力，但是當(dāng)外界條件變化過(guò)于激烈，菌體就失去調(diào)節(jié)能力，培養(yǎng)液中的PH就會(huì)發(fā)生波動(dòng).引起發(fā)酵PH下降的因素有:
培養(yǎng)基中碳氮比例不當(dāng)，碳源過(guò)多，特別是葡萄糖過(guò)量，或者中間補(bǔ)糖過(guò)多加之溶解氧的不足，致使有機(jī)酸大量積累而PH下降。
消沫劑加的過(guò)多生理酸性物質(zhì)的存在，氨被利用，PH下降.引起PH上升的因素有培養(yǎng)基中碳氮比例不當(dāng)，氮源過(guò)多，氨基氮釋放使PH上升.生理堿性物質(zhì)存在中間補(bǔ)料中氨水或尿素等的堿性物質(zhì)加入過(guò)多使PH上升。
PH的變化會(huì)引起各種酶活力的改變，影響菌對(duì)基質(zhì)的利用速度和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，以致影響菌體的生產(chǎn)和產(chǎn)物的合成.產(chǎn)黃青霉素細(xì)菌的細(xì)胞壁隨PH增大而減少，其菌絲的直徑在PH6.0時(shí)為2~3um，而PH7.4時(shí)，菌體直徑為2~18um，呈大量膨脹酵母狀細(xì)胞，隨PH下降菌絲形態(tài)將會(huì)恢復(fù)正常。PH值還會(huì)影響菌體細(xì)胞膜電荷狀況，引起膜的滲透性變化，從而影響菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)吸收和代謝產(chǎn)物形成等。
因此在了解發(fā)酵過(guò)程中各階段合理PH以后，需要進(jìn)一步設(shè)法控制PH在合適的范圍內(nèi)。首先要在基礎(chǔ)培養(yǎng)基配方中考慮到維持PH的需要，然后通過(guò)中間補(bǔ)料來(lái)控制PH。如在青霉素發(fā)酵中，根據(jù)產(chǎn)菌代謝需要改變加糖速率來(lái)控制PH。
另外，也可通過(guò)中間補(bǔ)加氨水，尿素或硫酸銨，碳酸鈣來(lái)調(diào)節(jié)PH。如在某種抗生素發(fā)酵過(guò)程中，當(dāng)發(fā)酵液中氨基氮較低時(shí)可通入氨水。
但如此PH過(guò)高，超過(guò)適合范圍，則可以用硫酸銨代替氨水降低PH，并補(bǔ)充氮源的不足。目前國(guó)內(nèi)使用一些電極和控制器來(lái)監(jiān)控和調(diào)節(jié)PH，這樣使得調(diào)控更加方便
