發(fā)酵用PH電極是一個十分復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過程，由于生物體的生長、繁殖、代謝有許多不確定性，并受環(huán)境影響比較大，而微生物細(xì)胞內(nèi)同時進(jìn)行著成千上萬種不同的生化反應(yīng)，各有各的調(diào)控機制，相互促進(jìn)相互制約，因此，其控制過程也比較難，只能依據(jù)宏觀現(xiàn)象或借助一些檢測手段來推測微觀變化，而后施行進(jìn)行人為干預(yù)，進(jìn)而引導(dǎo)其朝著我們設(shè)定的方向發(fā)展。
 

　　1、物理參數(shù)包括：溫度、罐壓、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌功率、空氣流量、發(fā)酵液粘度；
 

　　2、化學(xué)參數(shù)包括：酸堿度、基質(zhì)濃度、溶解氧濃度、氧化還原電位、中間體物質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度、比生產(chǎn)速率、尾氣氧含量、尾氣二氧化碳含量；
 

　　3、生物參數(shù)包括：菌體濃度、比生長速率、菌體形態(tài)；
 

　　為什么要控制pH值？
 

　　1.影響菌體生長：
 

　　每種微生物都有其適合生長的pH值范圍，原因有二：
 

　　(1)對營養(yǎng)成分的影響：不同的pH值條件下，培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)的穩(wěn)定性不同；各營養(yǎng)物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不同；有機碳、氮源的水解或變性情況不同。進(jìn)而影響菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的利用。
 

　　(2)對菌體生物酶活性影響：培養(yǎng)基中的H+或OH-直接影響胞外生物酶的活性，進(jìn)而影響菌體生長。
 

　　(3)對菌體細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響。
 

　　(4)對菌體細(xì)胞膜荷電影響：引起細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，因而影響菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝物排泄。
 

　　2.影響菌體代謝：
 

　　培養(yǎng)基中的H+、OH-首先作用在胞外的弱酸(或弱堿)上，使之成為易于透過細(xì)胞膜的分子狀態(tài)的弱酸(弱堿)，它們進(jìn)入細(xì)胞后，再進(jìn)行解離，產(chǎn)生H+或OH-離子，改變胞內(nèi)原先的中性狀態(tài)，影響酶的結(jié)構(gòu)和活性。進(jìn)而影響菌體代謝。
 

　　3.影響產(chǎn)物穩(wěn)定性：
 

　　不同的物質(zhì)有不同的穩(wěn)定pH值范圍。特別是胞外表達(dá)的產(chǎn)物，直接裸露于培養(yǎng)液中，給予合適的pH條件至關(guān)重要。
 

　　4.影響發(fā)酵液的后處理：
 

　　(1)pH值直接影響發(fā)酵液中某些物質(zhì)的電荷性質(zhì)
 

　　(2)pH值會影響發(fā)酵液的粘度。