在发酵培养过程中，pH值是影响微生物生长代谢与产物合成的核心参数，其稳定与否直接决定发酵效率与产物质量，科学控制pH值是发酵工艺的关键环节。
pH值的重要性体现在多个维度。对微生物而言，每种菌株都有最适pH值范围，例如细菌多偏好6.5-7.5的中性环境，真菌则适合4.0-6.0的微酸性条件。偏离最适范围会抑制菌体酶活性，减缓细胞增殖速度，甚至导致菌体死亡。在产物合成阶段，pH值通过影响代谢途径中的关键酶活性，改变产物合成方向：比如青霉素发酵中，偏酸性环境会促进青霉素G的生成，而碱性条件则可能导致副产物增加。此外，pH值还会影响培养基中营养物质的溶解度，如碱性过强会使钙离子、镁离子形成沉淀，降低其利用率。
实际生产中，pH值的控制方法需结合发酵阶段动态调整。常用的基础调节法是在培养基配方中加入缓冲物质，如磷酸盐、碳酸钙等，利用其缓冲能力维持pH值稳定，适合发酵初期的轻微波动。当pH值偏离范围时，可采用补料调节：酸性过高时添加氨水、氢氧化钠溶液等碱性物质，碱性过强则补加盐酸、硫酸或有机酸(如柠檬酸)，补加过程需通过在线监测系统实时调控，避免局部pH值骤变。
对于需长期维持稳定pH值的发酵过程，可采用通气调节法，通过改变通入气体中二氧化碳的浓度影响培养液酸碱度——当pH值偏低时，增加通气量排出多余二氧化碳；pH值偏高则减少通气量，利用菌体代谢产生的二氧化碳降低pH值。部分精密发酵还会结合反馈控制系统，将pH传感器与补料泵联动，实现全自动精准调节，控制精度可达±0.1。
总之，pH值如同发酵培养的“隐形指挥棒”，只有通过科学方法精准控制，才能为微生物创造较优代谢环境，从而提升发酵效率、保障产物品质，这也是工业发酵中实现高产、稳产的核心技术之一。
