biyoteknoloji 26.05.2011 geniş ölçekte üretim
TRANSCRIPT
BİYOTEKNOLOJİ IBİYOTEKNOLOJİ I
2005-20062005-2006
Prof. Dr. Şule ARIProf. Dr. Şule ARI
Fermentasyon terimi,
• Oksijensiz ortamda bir ATP üretim süreci• Fermentasyon Pasteur tarafından bulunmuştur• Glukozdan piruvat oluşumu reksiyonları dizisi
tüm hücreler için benzer (GLİKOLİZ)
GLİKOLİZ
GLİKOLİZ
Piruvattan metabolik enerji oluşumu üç yol
1. Maya ve diğer birçok mikrooganizmada olduğu gibi alkolik fermentasyonla etanol oluşumu:
Piruvat + H+ Aset aldehit + CO2
piruvat dekarboksilazAsetaldehit+NADH+H+ EtOH+NAD+
alkol dehidrogenaz2. Çeşitli mikroorganizmalar ve yüksek organizmalarda oksijenini
azaldığı durumlarda kaslarda meydana gelen laktik asit fermentasyonu
Piruvat+NADH+H+ Laktat+ NAD+ laktat dehidrogenaz
3. Aerobik solunum yoluyla piruvatın mitokondrilerdeki sitrik asit siklusu ve elektron transport zincirine girmesiyle gerçekleşen oksidatif yol
Fermentasyon Teknolojisi• Endüstriyel boyutta kültürlemenin yapıldığı mikrobiyal proseslerin ilk
örnekleri (anaerobik koşullarda gereçekleştirilir)– biracılık – aseton-butanol üretimi
• büyük ölçekte üretim “fermentasyon” olarak tanımlanmış, bu teknolojiye de “fermentasyon teknolojisi” denmiştir.
• Ancak endüstriyel fermentasyon hem anaerobik hem de aerobik mikrobiyal prosesleri kapsar
• Hatta endüstriyel boyuttaki mikrobiyal proseslerin çoğu aerobiktir • Endüstriyel fermentasyon tanımı:Endüstriyel fermentasyon tanımı: “tek çeşit mikroorganizmayla
ve belirli optimum koşullarda gerçekleştirilen biyolojik transformasyonlar -biyodönüşümler-”
Biyoteknolojik olarak üretilen ürünler
Yakıt/kimyasal Ethanol, methanol, acetone, butanol, acetic acid, citric acid
Amino Asit Glutamik asit (MSG), Fenilalanin, Aspartik acidt (aspartame)
Gum Ksanhan gum
Enzim Proteaz, renin
Antibiyotik Penisilin, Sefalosporinler, Tetrasiklinler, Eritromisin
Aşı Tetanoz, grip
Rekombinant insan proteinleri
insan insulini, interferon, eritropoietin (EPO), büyüme hormonu, koloni sitimulasyon factorleri (GCSF & GMCSF)
Monoklonal antikorlar (MAb’s):
Remicade (Crones) ReoPro (PCI anti clot), Avonex (MS tedavisi) Herceptin (adv. stagemetastatic meme kanseri)
Fiya
t artışı ($
)
Mik
tar a
rtışı (kg
)
Laboratuvardan üretime
Bir fermentasyon süreci ile üretimin aşamaları
1. Konu ile ilgili literatür incelemesi2. Üretilmesi istenen maddeyi en yüksek verimle üreten
mikroorganizmanın seçilmesi, geliştirilmesi3. İstenen maddenin seçilen mikroorganizma tarafından en
yüksek düzeyde üretimini sağlayacak besiyeri bileşiminin belirlenmesi
4. Mikroorganizmanın üremesine ve ürün oluşturmasına en uygun çevresel koşulların (pH, sıcaklık, karıştırma vb.) belirlenmesi
5. En ekonomik üretimi sağlayacak süreç biçiminin seçilerek fermentör tasarımının yapılması
6. Oluşan ürünün fermentasyon ortamından en ekonomik yöntemle geri kazanılması.
7. İşletme, pazarlama, kalite kontrol vb. faaliyetler
Üst Üst akım akım
işlemlişlemlerieri
Alt Alt akım akım
işlemleişlemleriri
Bu aşamalar temelde 3 büyük grup altında toplanır:
• Üst akım işlemleri (Upstream process), biyoreaksiyon, alt akım işlemleri (downstream process) ve ürün eldesi
• Bu üç aşamanın her biri ayrı operasyonlar olarak adlandırılan farklı aşamaları içerir.
Üst akım işlemlerinin operasyonları
• Öğütme
• Karıştırma
• Besiyeri hazırlama
• Sterilizasyon
• Soğutma
• Isıtma
Biyoreaktör ile ilgili operasyonlar
• Karıştırma
• Mikroorganizma, bitki ya da hayvan hücrelerinin hazırlanması
• Hücrelerin inokülasyonu
• Isıtma ve soğutma
Alt akım işlemleri ve ürün geri kazanımı ile ilgili operasyonlar
• Filtrasyon• Santrifügasyon• Diyaliz• Kristalizasyon• Membran ayrımı• Kromatografi• Solvent ekstraksiyonu• Evoporasyon• Çöktürme
Fermentasyon ile üretim sürecinde 2. ve 3. aşamalar birbiriyle iç içedir
Çünkü:Çünkü: süreç için en uygun olan mikroorganizma bir yandan mutasyon, seleksiyon vb. yollarla geliştirilirken bir yandan da substrat optimizasyonu ile ürün verimi yükseltilmeye çalışılır.
• Endüstriyel fermentasyonda üretim giderleri arasında çok büyük bir pay substrat giderleridir– Maliyetin yaklaşık yarısını substrat giderleri tutar – Bu nedenle endüstriyel fermentasyonda kullanılacak
substratların olabildiğince ucuz ve içerik bakımından zengin olması istenir
Endüstriyel fermentasyon
500 ml
Pilot fermentör(2-100 l)
Pilot fermentör(100-2000 l) Üretim fermentörü
50.000-400.000 l
ENDÜSTRİYEL FERMENTASYON
• Mikroorganizmaların hücre kitleleri ya da ürettikleri metabolitleri ticari olarak kullanabilmek için fazla miktarda (10-50.000 litre) üretilmeleri gereklidir
• Bu ölçekteki üretim = geniş ölçekte üretim
(large-scale) =endüstriyel fermentasyon
ENDÜSTRİYEL FERMENTASYON
Mikroorganizmaların üreme gereksinimleriBİLEŞEN FONKSİYONSu Kültür ortamının Esas BileşeniH Hücresel su ve organik hücre materyalinin bileşeniO2 Hücresel su ve organik hücre materyalinin bileşeniMajor MaddelerC Organik hücre materyalinin bileşeniN Protein, nükleik asit, koenzimlerin bileşenS Bazı aminoasitlerin ve koenzimlerin bileşeniP Nük. as.ler, fosfolipidler, koenzimlerin bileşeniMakro bileşenler(Tuzlar halinde)K Temel inorganik katyon, enzim kofaktörüMg Katyon, enzim kofaktörü, ATP sentezi
Enzimin substrat bağlayıcısı, Klorofil bileşeni Ca Katyon, bazı enzimlerin kofaktörüFe Sitokrom ve bazı proteinlerin bileşeni, bazı enzimlerin kofaktörüMikro bileşenler(az miktarda ilave)Mn Bazı enzimlerin kofaktörü, bazen Mg yerine kullanılırCo B12 vit. Bileşeni ve B12 den türevlenen koenzimlerin bileşeniCu, Zn, Mo Belli enzimlerin inorganik bileşeni
Yapay besiyerleri
• Saf kimyasal maddelerin sistematik olarak Saf kimyasal maddelerin sistematik olarak formüle uygun biçimde bir araya formüle uygun biçimde bir araya getirilmesiyle oluşturulur getirilmesiyle oluşturulur
• Daha çok mikroorganizmaların özgül Daha çok mikroorganizmaların özgül gereksinimlerini belirlemek için kullanılır gereksinimlerini belirlemek için kullanılır
• Üretimde kullanılmaları ekonomik değildirÜretimde kullanılmaları ekonomik değildir
ENDÜSTRİYEL FERMENTASYONDA; ENDÜSTRİYEL FERMENTASYONDA; çoğunlukla çeşitli atıkların ve yan ürünlerin çoğunlukla çeşitli atıkların ve yan ürünlerin bulunduğu doğal kaynaklı karışık ortamlar bulunduğu doğal kaynaklı karışık ortamlar tercih edilirler tercih edilirler – EkonomiklerdirEkonomiklerdir
ENDÜSTRİYEL FERMENTASYONDA ENDÜSTRİYEL FERMENTASYONDA KULLANILAN BESİYERLERİNİ OLUŞTURAN KULLANILAN BESİYERLERİNİ OLUŞTURAN
TEMEL BİLEŞENLERTEMEL BİLEŞENLER
KARBON kaynaklarıKARBON kaynakları AZOT kaynaklarıAZOT kaynakları İNORGANİK BİLEŞİKLERİNORGANİK BİLEŞİKLER VİTAMİNLERVİTAMİNLER
1. Karbon Kaynakları:
• Basit şekerlerBasit şekerler – GlukozGlukoz– SukrozSukroz
• PolimerlerPolimerler (nişasta, dekstrin, selüloz gibi) (nişasta, dekstrin, selüloz gibi)• MelasMelas Şeker kamışı ve şeker pancarı Şeker kamışı ve şeker pancarı
ekstraksiyon prosesinin (şeker endüstrisinin) bir ekstraksiyon prosesinin (şeker endüstrisinin) bir yan ürünüyan ürünü
• MaltozMaltoz Bira endüstrisinde kullanılan arpadan Bira endüstrisinde kullanılan arpadan elde edilen malt özütüelde edilen malt özütü
• Sülfit atık likörüSülfit atık likörü
2. Azot Kaynakları
Doğal kökenli karışık azot kaynaklarıDoğal kökenli karışık azot kaynaklarıMaserasyon sıvısıMaserasyon sıvısı • Mısır nişastası ekstraksiyon prosesinin bir yan Mısır nişastası ekstraksiyon prosesinin bir yan
ürünüürünüSoya Fasulyesi İrmiğiSoya Fasulyesi İrmiği • Çeşitli antibiyotiklerin üretiminde ve bazı steroidlerin Çeşitli antibiyotiklerin üretiminde ve bazı steroidlerin
transformasyonlarında kullanılırtransformasyonlarında kullanılırDiğer Azot kaynakları:Diğer Azot kaynakları:
– Maya ve özütleri (ekstreleri), Maya ve özütleri (ekstreleri), – Farklı kaynaklardan elde edilen hidrolize proteinlerFarklı kaynaklardan elde edilen hidrolize proteinler– Balık unlarıBalık unları– Et, kemik ve kandan elde edilen unlarEt, kemik ve kandan elde edilen unlar
3. İnorganik Bileşenler
• Kuru ağırlık temeline göre biyokütlenin Kuru ağırlık temeline göre biyokütlenin % 5’ini kül oluşturur. % 5’ini kül oluşturur.
• İnorganik bileşenlere ihtiyaç çok azİnorganik bileşenlere ihtiyaç çok az• Kullanılan doğal besiyeri bileşenleri ile Kullanılan doğal besiyeri bileşenleri ile
sağlanırlarsağlanırlar• Ancak bazı örneklerde Ancak bazı örneklerde ör: ör: antibiyotik antibiyotik
üretiminde ortama ilaveleri gerekebilirüretiminde ortama ilaveleri gerekebilir
4. Vitaminler
• Genellikle kullanılan azot ve karbon Genellikle kullanılan azot ve karbon kaynakları ile sağlanırlar kaynakları ile sağlanırlar
• Eksiklikleri halinde ortama eklenirlerEksiklikleri halinde ortama eklenirler
Mikrobiyal kinetikMikrobiyal kinetik
• Belirli bir besiyerinde ve belirli koşullarda Belirli bir besiyerinde ve belirli koşullarda mikroorganizmaların zamanla çoğalması olayları bu mikroorganizmaların zamanla çoğalması olayları bu olaylarla ilgili matematiksel bağıntıların türetilmesiolaylarla ilgili matematiksel bağıntıların türetilmesi
• Fermentasyon süreçleriFermentasyon süreçleri– Kesikli (batch): Tüm süreç belli bir zaman aralığında gerçekleşir. Kesikli (batch): Tüm süreç belli bir zaman aralığında gerçekleşir.
Besiyeri eklemesi yapılmaz.Besiyeri eklemesi yapılmaz.
– Yarı-kesikli Reaktanların zaman içinde yavaş yavaş reaktöre Yarı-kesikli Reaktanların zaman içinde yavaş yavaş reaktöre eklenireklenir
– Sürekli (kontinü): Aralıksız günlerce, haftalarca devam ederSürekli (kontinü): Aralıksız günlerce, haftalarca devam eder
Mikroorganizmaların üreme kinetiğinin incelenebileceği Mikroorganizmaların üreme kinetiğinin incelenebileceği en iyi sistem kesikli üremedir. en iyi sistem kesikli üremedir.
Kesikli fermentasyon ve mikrobiyal Kesikli fermentasyon ve mikrobiyal üreme kinetiğiüreme kinetiği
Lag fazLag faz: Mikroorganizmaların yeni besiyerine aktarıldıklarında, ortama adapte olup çoğalmaya başlayana kadar geçen süre
Logaritmik (log) faz:Logaritmik (log) faz: Lag fazın sonunda ortama adapte olmuş hücrelerin bölündüğü evre,, (matematiksel ifadelerin (matematiksel ifadelerin türetildiği evre)türetildiği evre)
Durağan (stationary) faz: Durağan (stationary) faz: Hücre sayısı sabit kalır, ancak metabolizma yavaşlar. Sekonder metabolitlerin üretimi üretimi bu evrede gerçekleşir.
Ölüm fazı: Ölüm fazı: Substrat tükenmesi nedeniyle metabolik aktivite durur. Hücreler ölmeye başlar.
Mikrobiyal üreme eğrisi
Kesikli fermentasyon ve mikrobiyal üreme kinetiği
Log (logaritmik, üssel faz)Log (logaritmik, üssel faz) • Ancak üreme oranı log faz boyunca sabit kalır. Üreme
oranı (growth rate) substrat ortamda bulunduğu sürece substrat konsantrasyonundan bağımsızdır. Hücre sayısı ya da hücre kitlesindeki artış oranı; spesifik üreme oranı () genellikle üç parametrenin bir fonksiyonudur.
• Substrat konsantrasyonu (S)• Maksimum üreme oranı (m)• Substrata özel sabite (Ks)
SS= = mm Monod EMonod Eşşitliitliğğii
Ks+SKs+S
Bazı mikroorganizmaların farklı substratlarda Ks değerleri
Mikroorganizma substrat Ks (mg/ml)
E. coli glukoz 4
Mannitol 2
Laktoz 20
Fosfat iyonu 1.6
Aspergillus Triptofan 1.4 x 107
Glukoz 5
Candida Arginin 5.0 x 10-1
Gliserin 4,5
Saccharomyces O2 4.5 x 10-1
Pseudomonas Glukoz 2.5
Metanol 0.7
Klebsiella Metan 0.4
CO2 0.4
Mg++ 5.6 x 10-1
Bazı mikroorganizmaların glukozdaki m değerleri
ToC m (h-1) İkilenme süresi (h)
Aspergillus niger 30 0.20 3.46
Aspergillus nidulans 20 0.090 7.72
25 0.148 4.68
30 0.215 3.23
37 0.360 1.96
Penicillum chrysognum 25 0.123 5.65
Mucor hiemalis 25 0.17 4.1
Fusarium avanaceum 25 0.18 3.8
Fusarium graminearum 30 0.28 2.48
Verticillum agaricinium 25 0.24 2.9
Geotrichum candidum 25 0.41 1.7
Neurospora sitophila 30 0.4 1.73
Escherichia coli 30 0.35
Pseudomonas putida 30 0.75
Normal kültür koşullarında bazı organizmaların ikilenme zamanları
OrganizmaOrganizma İİkilenme zamanı (dak)kilenme zamanı (dak)
E. coliE. coli
BakterilerBakteriler
MayalarMayalar
KüflerKüfler
Hayvan hücreleriHayvan hücreleri
Bitki hücreleriBitki hücreleri
2020
4545
9090
160160
630-1260630-1260
3600-66003600-6600
Üreme kinetiği üzerinde etkili diğer Üreme kinetiği üzerinde etkili diğer parametrelerparametreler
• İnhibitörler İnhibitörler
• Aktivatörler Aktivatörler
• OO22
Birden fazla organizma türü içeren karışık kültürlerin kinetiği
• Atık su arıtımı, bazı besin endüstrisi dallarında ve bazı fermentasyonlarda (aspartik asit üretimi) birden fazla mikroorganizmanın kinetiği bilinmelidir
• İki ya da daha fazla mikroorganizmanın kullanıldığı kültürlemelerde bu mikroorganizmalar için aynı kinetik bağıntılar geçerlidir.
Fermentasyon uygulamalarının sınıflandırılması
– HAVA KULANIMI ESASINA GÖREHAVA KULANIMI ESASINA GÖRE• AEROBİK FERMENTASYONLARAEROBİK FERMENTASYONLAR
– Derin (Submerged) fermentasyonlarDerin (Submerged) fermentasyonlar» Karıştırıcılı tiplerKarıştırıcılı tipler» Karıştırıcısızı tiplerKarıştırıcısızı tipler
– Tavalı fermentörlerTavalı fermentörler• ANAEROBİK FREMENTASYONLARANAEROBİK FREMENTASYONLAR
– Sulu besiyeri uygulamalı tank tipi fermentörler (bira, Sulu besiyeri uygulamalı tank tipi fermentörler (bira, şarap yapımı)şarap yapımı)
– Kuru uygulamalar için yer altı depoları tipindekiler Kuru uygulamalar için yer altı depoları tipindekiler (Biyogaz)(Biyogaz)
– İŞLEMİN SÜREKLİ /KESİKLİ OLUŞU ESASINA GÖREİŞLEMİN SÜREKLİ /KESİKLİ OLUŞU ESASINA GÖRE• Kesikli (Batch) fermentasyonlarKesikli (Batch) fermentasyonlar• Sürekli fermentasyonlarSürekli fermentasyonlar
Anaerob fermmentasyonlarda sürekli kültür kullanımı yaygındır.Anaerob fermmentasyonlarda sürekli kültür kullanımı yaygındır.
FERMENTÖRLERFERMENTÖRLER
• Kimyasal reaksiyonların meydana geldiği kaplara genel olarak reaktör reaktör denir, biyolojik reaksiyonların meydana geldiği kaplara biyoreaktörbiyoreaktör ya da fermentör fermentör denir. Biyoreaktörler süreç tipine göre;
Kesikli (süreksiz, batch) Yarı sürekli (semi-batch) Sürekli Tapa akışlı (Reaksiyona giren maddeler önce karıştırılır
ve kolon biçimindeki reaktöre pompalanır. Kolonun diğer ucundan ürünler toplanır. Atık su arıtımında, immobilize enzim uygulamalarında (sabit yataklı, akışkan yataklı) kullanılır.
Beslemeli sistem
Lab.tipi fermentör
(1L-10L)
Faz 2 ve Faz 3 klinik çalışmalarEtkinlik, güvnlik, doz belirleme çalışmaları
Endüstriyel tip
Tek kullanımlık biyoreaktör
Tek kullanımlık biyorektör kullanımı
Katatilitik reaktör
Membran reaktör (nano-palladium, nano-Membran reaktör (nano-palladium, nano-silver)silver)
• prebiyotik vb. testler için insan barsak prebiyotik vb. testler için insan barsak simülatörüsimülatörü
• Atık su arıtımıAtık su arıtımı
Aşı üretimi için reaktörü
Bitkisel sekonder metabolit üretimi için saçak kök kültür reaktörleri
Alglerden biyodizel üretim reaktörleri
Alglerden biyodizel üretim reaktörleri
Atık su arıtımı reaktörü
TAVALI FERMENTASYON REAKTÖRLERİ
FERMENTÖRLER
Farklı büyüklüklerine karşın fermentörler şu Farklı büyüklüklerine karşın fermentörler şu özellikleri taşırlar:özellikleri taşırlar:
• Steril çalışmaya uygun gövde ve kısımlara sahip olmalıdırlar.
• Uygun karıştırma (O2 ve ısı transferi) sağlamalıdır.
• Steril katkılara elverişli girişler ve katkı sistemleri içermelidirler.
• Kontrol sistemleri ile ilişkili olmalıdırlar.
Derin karıştırmalı fermentör ve Derin karıştırmalı fermentör ve kesikli kültürlemekesikli kültürleme
• Mekanik karıştırıcısız derin fermentörler:Mekanik karıştırıcısız derin fermentörler: Oksijen gereksinimi az olan fermentasyonlar için uygundur Ör:Ör: tek hücre proteini üretimi, ekmek mayası üretimi
• Tavalı fermentasyon:Tavalı fermentasyon: Küflerin (miselli organizmaların) ürünlerinin elde edilmesinde kullanılır. Ör:Ör: sitrik asit fermentasyonu.
• Anaerob süreçlerde kullanılan fermentörler:Anaerob süreçlerde kullanılan fermentörler: Havalandırma gerektirmediğinden daha büyük fermentörlerin kullanılır (3000-4000 l)
FERMENTASYONDA FERMENTASYONDA STERİLİZASYONSTERİLİZASYON
• Fermentasyon ortamındaFermentasyon ortamında – substratların (besiyerlerinin)substratların (besiyerlerinin)– ortama verilecek havanın STERİL olması (edilmesi) gerekir. ortama verilecek havanın STERİL olması (edilmesi) gerekir. – İnokulasyon hazırlanması için için steril oda kullanımıİnokulasyon hazırlanması için için steril oda kullanımı– Fermentör sisteminin temizliği ve sterilizasyonu Fermentör sisteminin temizliği ve sterilizasyonu
• Kontaminasyon kaynakları;Kontaminasyon kaynakları; – besiyeri bileşeni olarak kullanılan hammaddeler, besiyeri bileşeni olarak kullanılan hammaddeler, – sisteme giren hava, sisteme giren hava, – çeşitli kademelerdeki işlemler (ekim işlemleri, pH ölçümü çeşitli kademelerdeki işlemler (ekim işlemleri, pH ölçümü
vb.), vb.), – ekipman arızalarından doğan riskler ve çevresel koşullar ekipman arızalarından doğan riskler ve çevresel koşullar
(ortam temizliği, depolama koşulları) dır(ortam temizliği, depolama koşulları) dır.
Endüstriyel Besiyeri SterilizasyonuEndüstriyel Besiyeri Sterilizasyonu::
• Besiyerlerinin çoğu 121Besiyerlerinin çoğu 121ooC’de steril edilirC’de steril edilir Kesikli Kesikli sterilizasyon:sterilizasyon: Sterilizasyon bir kez yapıldıktan sonra Sterilizasyon bir kez yapıldıktan sonra işlem boyunca tekrar sterilizasyon yapılmayan işlem boyunca tekrar sterilizasyon yapılmayan durumdurdurumdur
• Kontinü sterilizasyon: Kontinü sterilizasyon: kısa süre yüksek sıcaklık kısa süre yüksek sıcaklık (140(140ooC) prensibi C) prensibi
Endüstriyel Fermentasyonda Hava SterilizasyonuEndüstriyel Fermentasyonda Hava Sterilizasyonu• Endüstriyel fermentasyonlarda en büyük sorunlardan Endüstriyel fermentasyonlarda en büyük sorunlardan
biri biri – FiltrasyonFiltrasyon– IsıIsı
Endüstriyel Fermentasyonda Hava SterilizasyonuEndüstriyel Fermentasyonda Hava SterilizasyonuKİRLİ – YAĞLI – SULU HAVA GİRİŞİ
Yağ, su, yağ buharı, su buharı partikül, bakteri
Yağ, su, yağ buharı partikül, bakteri
Yağ buharı, partikül, bakteri
Partikül, bakteri
Bakteri
KURU – YAĞSIZ VE STERİL HAVA
COALESCING FILTER(YAĞ VE SU TUTAR)
KURUTUCU(SU BUHARINI TUTAR)
KARBON FİLTRE(YAĞ BUHARINI TUTAR)
ÖN FİLTRE(PARTİKÜLLERİ TUTAR)
STERİL FİLTRE(BAKTERİLERİ TUTAR)
ENDÜSTRİYEL ENDÜSTRİYEL FERMENTASYONDA KONTROLFERMENTASYONDA KONTROL
• Havalandırma:Havalandırma: Bir fermentasyonda O Bir fermentasyonda O22 gereksinimi ve transferi, fermentöre giren gereksinimi ve transferi, fermentöre giren havanın miktarı ve hızı kontrol edilmelidirhavanın miktarı ve hızı kontrol edilmelidir
• Sıcaklık:Sıcaklık: Mikroorganizmanın canlılığı ve Mikroorganizmanın canlılığı ve metabolik faaliyetlerini sürdürebilmek için belli bir metabolik faaliyetlerini sürdürebilmek için belli bir sıcaklık değeri gereklidir. sıcaklık değeri gereklidir.
• pH:pH: Biyosentezin devam edip, etmediği Biyosentezin devam edip, etmediği fermentasyonun sonlandığı pH değişimleri ile fermentasyonun sonlandığı pH değişimleri ile anlaşılır. anlaşılır.
• Köpüklenme:Köpüklenme: Hava ile sıvı yüzey gerilimi nedeniyle gaz Hava ile sıvı yüzey gerilimi nedeniyle gaz kabarcıklarının sıvı içinde süspansiyon halinde dağılması kabarcıklarının sıvı içinde süspansiyon halinde dağılması ile köpüklenme olur.ile köpüklenme olur.
• BasınçBasınç
• Karıştırıcı gücüKarıştırıcı gücü
• Türbidite (bulanıklık)Türbidite (bulanıklık)
• Vizkozite (akışkanlık)Vizkozite (akışkanlık)• Çıkış gazı (Egzoz) kompozisyonuÇıkış gazı (Egzoz) kompozisyonu