發(fā)酵工程知識(shí)講座

發(fā)酵工程發(fā)酵與我們的生活發(fā)酵與我們的生活維生素氨基酸干擾素疫苗青霉素發(fā)酵與我們的生活生物菌肥生物殺蟲劑主要內(nèi)容發(fā)酵工程概論一、發(fā)酵及發(fā)酵工程的概念二、發(fā)酵工程的發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)酵工程特點(diǎn)及其類型一、發(fā)酵的特點(diǎn)二、發(fā)酵的生產(chǎn)類型發(fā)酵方法的分類及流程發(fā)酵過程工藝控制一、提供優(yōu)良的菌種二、掌握好移種時(shí)機(jī)和接種量主講內(nèi)容三、發(fā)酵過程中的代謝變化及控制四、基質(zhì)濃度變化及控制五、溫度對(duì)發(fā)酵的影響及控制六、溶解氧對(duì)發(fā)酵的影響及控制七、pH對(duì)發(fā)酵的影響及其控制八、CO2對(duì)發(fā)酵的影響及其控制九、泡沫對(duì)發(fā)酵的影響及其控制十、發(fā)酵終點(diǎn)的判斷及異常發(fā)酵情況的處理發(fā)酵工程概論早期的發(fā)酵概念微生物在無氧條件下的代謝過程。英文的發(fā)酵，fermentation一詞來源于拉丁語(yǔ)的“發(fā)泡”，fervere。發(fā)酵概念的發(fā)展利用微生物在有氧或無氧條件下的生命活動(dòng)來制備微生物菌體或代謝產(chǎn)物的過程統(tǒng)稱為發(fā)酵。一、發(fā)酵及發(fā)酵工程的概念發(fā)酵工程概論發(fā)酵工程概念：

是指采用工程技術(shù)手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的離體酶的某些功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。從廣義上講，由上游工程、中游過程（發(fā)酵工程）、下游過程三部分組成。發(fā)酵工程概論上游工程下游工程優(yōu)良菌株的選育保藏、發(fā)酵條件的確定（pH、溫度、溶氧和營(yíng)養(yǎng)）等產(chǎn)品分離純化（固液分離、細(xì)胞破壁、蛋白質(zhì)純化）、噴霧干燥、產(chǎn)品檢驗(yàn)、包裝處理等強(qiáng)調(diào)過程優(yōu)化與控制發(fā)酵過程發(fā)酵工程概論發(fā)酵工程傳統(tǒng)發(fā)酵工程現(xiàn)代發(fā)酵工程利用微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)來大量生產(chǎn)人們所需產(chǎn)品的過程理論與工程技術(shù)體系。該技術(shù)體系主要包括菌種選育與保藏、菌種擴(kuò)大生產(chǎn)、代謝產(chǎn)物的生物合成與分離純化制備等技術(shù)集成。是將DNA重組及細(xì)胞融合技術(shù)、酶工程技術(shù)、組學(xué)及代謝網(wǎng)絡(luò)調(diào)控技術(shù)、過程工程優(yōu)化與放大技術(shù)等新技術(shù)與傳統(tǒng)發(fā)酵工程融合，大大提高傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)水平，拓展傳統(tǒng)發(fā)酵應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品范圍的一種現(xiàn)代工業(yè)生物技術(shù)體系（新一代工業(yè)生物技術(shù)）。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代生物技術(shù)、控制技術(shù)和裝備技術(shù)在傳統(tǒng)與現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)領(lǐng)域的集成應(yīng)用。發(fā)酵工程概論抗生素、生物制藥、氨基酸、核苷酸、有機(jī)酸、飼料添加劑、微生態(tài)制劑、生物農(nóng)藥、生物肥料等基因工程藥物、細(xì)胞工程藥物、疫苗；替代石油工業(yè)的大宗量的生物基化學(xué)品等，以及傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)升級(jí)。傳統(tǒng)生物發(fā)酵現(xiàn)代生物發(fā)酵1900以前天然發(fā)酵階段1900—1940純培養(yǎng)技術(shù)的建立（巴斯德等，人為控制）1940—1950通氣攪拌純培養(yǎng)發(fā)酵技術(shù)的建立（青霉素液體深層培養(yǎng)）1950—1960誘變技術(shù)與代謝控制發(fā)酵技術(shù)的建立（賴氨酸發(fā)酵生產(chǎn)）1960—1970開拓發(fā)酵原料時(shí)期（石油發(fā)酵時(shí)期）1970年以后進(jìn)入基因工程菌發(fā)酵時(shí)期，以及細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)的全面發(fā)展。近年來，以現(xiàn)代生物技術(shù)和過程工程技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)突飛猛進(jìn)。二、發(fā)酵工程的發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)酵工程特點(diǎn)及其類型1.多個(gè)反應(yīng)過程可在發(fā)酵過程中一次完成；2.反應(yīng)通常在常溫常壓下進(jìn)行，條件溫和，能耗少，設(shè)備很簡(jiǎn)單；3.原料來源廣泛，可再生；4.可特異性地進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)；5.要求無菌操作。一、發(fā)酵的特點(diǎn)二、發(fā)酵生產(chǎn)類型1、以微生物細(xì)胞為產(chǎn)物的發(fā)酵2、以微生物代謝產(chǎn)物為產(chǎn)品的發(fā)酵3、以微生物酶為產(chǎn)品的發(fā)酵4、生物轉(zhuǎn)化或修飾化合物的發(fā)酵5、微生物廢水處理和其他1、生產(chǎn)微生物細(xì)胞物質(zhì)定義：是以獲得具有多種用途的微生物菌體細(xì)胞為目的的產(chǎn)品的發(fā)酵工業(yè)（酵母、藻類、單細(xì)胞蛋白、藥用真菌、生物殺蟲劑等）。特點(diǎn)：細(xì)胞的生長(zhǎng)與產(chǎn)物積累成平行關(guān)系，生長(zhǎng)速率最大時(shí)期也是產(chǎn)物合成速率最高階段，生長(zhǎng)穩(wěn)定期產(chǎn)量最高。2、微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵包括初級(jí)代謝產(chǎn)物、中間代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期形成的產(chǎn)物是細(xì)胞自身生長(zhǎng)所必需的，稱為初級(jí)代謝產(chǎn)物或中間代謝產(chǎn)物，如氨基酸、核酸、蛋白質(zhì)等各種次級(jí)代謝產(chǎn)物都是在微生物生長(zhǎng)緩慢或停止生長(zhǎng)時(shí)期即穩(wěn)定期所產(chǎn)生的，來自于中間代謝產(chǎn)物和初級(jí)代謝產(chǎn)物，如抗生素。從初生代謝到次生代謝3、微生物酶發(fā)酵產(chǎn)酶的特點(diǎn)：產(chǎn)酶的微生物種類多，易于工業(yè)化生產(chǎn)，便于改善工藝提高產(chǎn)量。分類：胞內(nèi)酶和胞外酶生物合成特點(diǎn)：需要誘導(dǎo)作用，或遭受阻遏、抑制等調(diào)控作用的影響，在菌種選育、培養(yǎng)基配制以及發(fā)酵條件等方面需給予注意。4、微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵微生物轉(zhuǎn)化是利用微生物細(xì)胞的一種或多種酶，把一種化合物轉(zhuǎn)變成更有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)物。如維生素C。5、微生耳物特殊機(jī)鑄能的利用利用微暗生物消雞除環(huán)境踢污染利用微翁生物發(fā)眾酵保持禍生態(tài)平纖衡微生物搖濕法冶識(shí)金利用基肆因工程身菌株開杯拓發(fā)酵挺工程新鉆領(lǐng)域。發(fā)酵方法端的分類及塌流程一、分鄭類：根據(jù)對(duì)氧君的需要區(qū)遠(yuǎn)分：厭氧發(fā)名酵、有逐氧發(fā)酵門和兼性晴厭氧發(fā)陳酵根據(jù)培駕養(yǎng)基物叛理性狀愛區(qū)分：液體和固竿體發(fā)酵根據(jù)從微茅生物生長(zhǎng)程特性區(qū)分勤：分批發(fā)梁酵、補(bǔ)贈(zèng)料分批亞發(fā)酵和體連續(xù)發(fā)扶酵根據(jù)培養(yǎng)羅方式區(qū)分披：表面發(fā)酵礦和深層發(fā)屆酵二、典細(xì)型分批拿發(fā)酵工零藝流程傘圖主豎發(fā)酵多罐種子培養(yǎng)鍋爐空氣壓縮機(jī)空氣過濾器蒸煮滅迷菌pH調(diào)節(jié)液培養(yǎng)基原航料罐純種分離斜面培欄養(yǎng)搖瓶培養(yǎng)配料罐菌體分烤離后處來理發(fā)酵過敘程控制培養(yǎng)基制徑備種柴子罐液體產(chǎn)柜品固體產(chǎn)志品產(chǎn)品精制發(fā)酵過程柔工藝控制發(fā)酵是考一個(gè)復(fù)噴雜的生驢物化學(xué)燙過程影錫響因素拜很多：河菌種、煌培養(yǎng)基桂、溫度顫、pH厭、溶氧庸、污染偉等。主鑼要包括睡：一、提供歐優(yōu)良的菌炒種二、掌稠握好移干種時(shí)機(jī)呼和接種壟量三、發(fā)酵飄過程中的飯代謝變化監(jiān)及控制四、基惑質(zhì)濃度懲變化及倆控制五、溫度腸對(duì)發(fā)酵的敏影響及控扎制六、溶解險(xiǎn)氧對(duì)發(fā)酵派的影響及蓬控制七、pH詠對(duì)發(fā)酵的處影響及其政控制八、C紋O2對(duì)穗發(fā)酵的蒼影響及史其控制九、泡唇沫對(duì)發(fā)養(yǎng)酵的影所響及其位控制十、發(fā)酵節(jié)終點(diǎn)的判墨斷及異常艙發(fā)酵情況菜的處理發(fā)酵過程檔工藝控制要想通哪過發(fā)酵永工程獲糖得符合這人們要猴求的產(chǎn)依品，菌逮種的優(yōu)張劣是影傭響發(fā)酵材水平的枯先決條悲件。那亮么優(yōu)良蝦的菌種扮具備哪孩些特性挺呢？一、提洪供優(yōu)良貞的菌種1、細(xì)胞目的生活博力強(qiáng)，崇移種至毫發(fā)酵罐孩后能迅獎(jiǎng)速生長(zhǎng)2、不產(chǎn)蝴生或少河產(chǎn)生副茫產(chǎn)物及董其他產(chǎn)棚物3、能廣泛叛利用原材桂料，并高拆效地將原貝料轉(zhuǎn)化為紐奉產(chǎn)品的能弱力4、無雜描菌污染命；具有易抗噬菌請(qǐng)?bào)w感染雁的能力5、泡沫撥少6、遺傳過特性穩(wěn)威定，生沃產(chǎn)能力誕強(qiáng)二、掌扯握好移封種時(shí)機(jī)在和接種絹量依據(jù)菌體寒（絲）形壇態(tài)、菌齡醉、OD或姓特定的參辨數(shù)指標(biāo)綜艙合判斷。移種過策早：生宵長(zhǎng)緩慢主，發(fā)酵條周期延禾長(zhǎng)；給于雜菌嘉可乘之艷機(jī)。移種過治晚：菌昨體生長(zhǎng)左活力減盞弱，轉(zhuǎn)適入新培養(yǎng)基調(diào)整德期延長(zhǎng)。接種時(shí)間捎：對(duì)數(shù)生痰長(zhǎng)期，菌沾體量還未監(jiān)達(dá)最高峰雹。接種量：舉決定于生演產(chǎn)菌種在抗發(fā)酵罐中絮的繁殖速覽度。一般地軟，接種贊量為1史0%左椅右。接種量過敞小，除延慈長(zhǎng)發(fā)酵周鋒期外，往昨往還引起笑其它不正此常情況。接種量廟過高，飽會(huì)使菌剪體生長(zhǎng)椒過快，勢(shì)培養(yǎng)液禍粘度過勻高，造歡成供氧戚不足。典型生長(zhǎng)南曲線不同生渡長(zhǎng)時(shí)期斜對(duì)比情紡況微生物煤發(fā)酵生作產(chǎn)的水寨平除了直取決于沿生產(chǎn)菌趁種的性柜能；同妥時(shí)還需葉要有最樹佳的環(huán)寸境條件約即發(fā)酵傾工藝加蓮以配合塑，才能牢使其生挖產(chǎn)能力扁充分表倆現(xiàn)出來啊。最佳發(fā)酵互工藝條件京：如營(yíng)養(yǎng)么要求、培們養(yǎng)溫度、盆pH條件怨、對(duì)氧的規(guī)需求等的公控制，使淘生產(chǎn)菌種扯處于最佳河的產(chǎn)物合件成條件下孕。由于微吃生物發(fā)例酵經(jīng)過硬很多生觀物化學(xué)以反應(yīng)步毛驟，往逗往環(huán)境沃條件的城微小變或化，就蒜會(huì)對(duì)微盈生物的椅生產(chǎn)能宴力產(chǎn)生貓明顯影割響。所膨以，為棄了控制傷整個(gè)發(fā)抽酵過程沙，必須低了解微糟生物在販發(fā)酵過友程中的姥代謝變足化規(guī)律則，通過眠檢測(cè)方割法測(cè)定值各種發(fā)踩酵參數(shù)斗隨時(shí)間占變化的廚情況，狹以便能披夠控制蛋發(fā)酵過幅程，使賭生產(chǎn)菌潛種的生攻產(chǎn)能力訓(xùn)得到充木分發(fā)揮陷。三、發(fā)酵停過程中的辜代謝變化綱及規(guī)律與代謝有夠關(guān)的參數(shù)屯：1、物籌理參數(shù)⑴、溫度⑵、罐壓⑶、攪抽拌速度⑷、空氣激流量⑸、表觀競(jìng)粘度⑹、發(fā)酵示液重量2、化弦學(xué)參數(shù)⑴、基質(zhì)報(bào)濃度⑵、p吐H⑶、產(chǎn)物盆濃度⑷、D江NA量⑸、關(guān)壘鍵酶⑹、溶解好氧⑺、排眾氣中的浪氧含量⑻、排氣掘中的CO瀉2含量3、生物旺參數(shù)⑴、菌末絲形態(tài)⑵、菌絲衡干重或濕敢重⑶、菌辦體比生漲長(zhǎng)速率⑷、氧夜的比消辮耗速率⑸、糖的姜比消耗速阻率⑹、氮的雹比消耗速別率⑺、產(chǎn)物秀的比生產(chǎn)彼速率四、基棄質(zhì)濃度陳變化及渾控制（一）類、碳源曲濃度變介化及控預(yù)制碳源物質(zhì)伏是發(fā)酵過閃程中菌體新生長(zhǎng)和產(chǎn)貴物合成的刺能量和碳嚴(yán)素的來源壁。在發(fā)酵禿的前期通，碳源額物質(zhì)主參要用于箏生長(zhǎng)，色消耗較渴快；在來發(fā)酵后矮期，碳中源物質(zhì)惰主要用當(dāng)于產(chǎn)物舟合成，甚消耗速上度放緩閘?？焖倮媚锏奶荚次锛|(zhì)：對(duì)生故長(zhǎng)有利，循對(duì)次級(jí)代蔥謝產(chǎn)物的獲形成有抑輩制作用。緩慢利挨用的碳羞源物質(zhì)霸：對(duì)延奔長(zhǎng)產(chǎn)物銹的合成茂是有利冷的，尤慌其是次記級(jí)代謝污產(chǎn)物。到發(fā)酵的促中后期，舒發(fā)酵液中訴的殘?zhí)腔竞谋M，殖影響產(chǎn)物各的合成。如果采蘋用豐富銜碳源的篩培養(yǎng)基不，又會(huì)哥產(chǎn)生其趨它的問匹題：如培養(yǎng)飛基濃度臘過高，蔽影響通負(fù)氣攪拌錯(cuò)，過高葡的碳源季濃度也槍抑制菌切體的生殼長(zhǎng)。解決的方隔法是采取熱“中間補(bǔ)屬料”（二）燃、氮源鍋濃度變潛化及控堪制氮源物限質(zhì)主要腥用于菌礦體中蛋袖白質(zhì)、局核酸等沃含氮物快質(zhì)的合熱成，有倒些發(fā)酵拋產(chǎn)物中親含有氮松。發(fā)酵前期混，氮源物縫質(zhì)隨菌體件濃度的急缸劇增加而翠迅速減少咸；發(fā)酵中是期，氮源材（氨基氮塌）的下降障速度比較業(yè)緩慢；發(fā)予酵后期，抖由于菌體忘自溶，氨劣基氮會(huì)回沈升。氮源物質(zhì)炒往往抑制狀次級(jí)產(chǎn)物膝的合成?？焖倮溣玫牡m源物質(zhì)車：如氨水、渡銨鹽促進(jìn)供菌體生長(zhǎng)淹。緩慢利聾用的氮幟源物質(zhì)鐮：有利于獅延長(zhǎng)產(chǎn)茂物的合丈成期。如果氮源哭物質(zhì)投料社多，會(huì)造要成菌體生寺長(zhǎng)快，但聽菌體衰老曠也快。解決方法思：“中間銹補(bǔ)料”。五、溫度牽對(duì)發(fā)酵的怨影響及控牧制溫度是影模響有機(jī)體虜生長(zhǎng)繁殖分最重要的燦因素之一跨，因?yàn)槿握购紊锘鲗W(xué)的酶促嚴(yán)反應(yīng)都是化直接與溫刪度變化有課關(guān)的，最驕終影響微江生物的生套長(zhǎng)和產(chǎn)物漲形成。1、溫度對(duì)鋒微生物細(xì)最胞生長(zhǎng)的伐影響2、溫度背影響生呼物合成語(yǔ)的方向3、溫度對(duì)茂產(chǎn)物形成畏的影響4、溫度影茂響發(fā)酵液貓的物理性淚質(zhì)5、溫度歸賊根結(jié)底是涌影響酶的再活力。最適溫唉度的選咳擇與發(fā)撫酵溫度屋的控制選擇最適圖發(fā)酵溫度蹦應(yīng)該考慮貞三個(gè)方面荒：1）微生農(nóng)物生長(zhǎng)的悼最適溫度趴和產(chǎn)物合鈴成的最適妄溫度。2）不捆同的菌渣種、菌孫種不同斜的生長(zhǎng)頂階段最攀適溫度粱都會(huì)不伴同。3）最搶適發(fā)酵鐮溫度，河與培養(yǎng)劣基成分菊和濃度賭等相關(guān)喘。溫度的職控制依靠夾層瘡或蛇管控膏制。目前許多店發(fā)酵罐都蒼采用自動(dòng)花化控制，爭(zhēng)但要常巡奧查，確保默其正常運(yùn)旺行。六、溶解染氧對(duì)發(fā)酵冊(cè)的影響及貼控制溶解氧（CL）：字溶解于路液體（斥發(fā)酵液焦）中的放氧。氧難溶于仆水，在2效5℃，1勸標(biāo)準(zhǔn)大氣昨壓下，氧米在水中的恩溶解度為惑0.26鵝mmo洪l/L，臨界溶折解氧濃邁度（CCr）：滿足勿微生物呼老吸的最低啦限度的溶蒜解氧濃度神。一般好桿氣性微烤生物約須為0.寇003飼～0.織05m醉mo梁l/L患之間。最適氧濃爺度（Cm）：溶氧濃寄度對(duì)產(chǎn)允物合成技有一個(gè)燭最適范碑圍，CL過高或畜過低，麗對(duì)合成碰都不利。在好氧深產(chǎn)層培養(yǎng)中爺，氧氣的卷供應(yīng)往往魄是發(fā)酵能否成功器的重要限淋制因素之裁一。（一）津影響需爬氧和供湊氧的因鵝素影響需矩氧量的會(huì)因素1、菌赴種特性2、菌國(guó)體濃度3、菌齡4、培養(yǎng)漲條件5、代謝逼類型6、培養(yǎng)嶺基成分和笨濃度影響供罷氧量的懼因素1、攪拌島轉(zhuǎn)速2、通氣量3、泡沫情繞況4、微生物柏生長(zhǎng)情況5、設(shè)備結(jié)編構(gòu)和參數(shù)6、發(fā)酵液催的理化特調(diào)性（二）撕發(fā)酵過掩程中溶鳥氧變化血規(guī)律批式發(fā)重酵無DO控制情況傳下，溶氧勾變化規(guī)律積為“波谷擴(kuò)現(xiàn)象”。當(dāng)處于高尸位平衡時(shí)售，表明供喇氧性能好挎。高位平貼衡通常發(fā)江生在正常鄉(xiāng)豐情況的前壓、后期。低位平挨衡通常障發(fā)生在氧正常情黑況下的神對(duì)數(shù)期獵。自然“波而谷現(xiàn)象”窯，一般可腸以自適應(yīng)開調(diào)節(jié)。補(bǔ)料與“稠波谷現(xiàn)象該”對(duì)應(yīng)：白即補(bǔ)料時(shí)吉間、劑量寸選擇與溶花氧變化有翁關(guān)。a.不能在律波谷時(shí)競(jìng)補(bǔ)料，造加重缺篇氧b.一次補(bǔ)圣料不能蒜過量，坡防止菌體停響止呼吸赴、死亡c.每次補(bǔ)學(xué)料都會(huì)男引起一衛(wèi)次大的跡溶氧下蠶降。（三）溶瞞解氧的應(yīng)腸用（1）儀發(fā)酵異劃常指標(biāo)發(fā)酵中榨污染雜習(xí)菌，溶命解氧發(fā)陡生異常專變化。對(duì)于好氣先性雜菌，癢溶解氧會(huì)批一反往常罵在較短時(shí)品間內(nèi)跌到滾零附近，怪跌零后長(zhǎng)洪時(shí)間不回嫁升。對(duì)于厭羅氣性雜敬菌，溶掠解氧升反高。污染噬菌南體或其它困不明原因逐引起發(fā)酵液變凱稀，此時(shí)步溶解氧迅靜速上升。操作故障癢或事故分華析谷氨酸正層常發(fā)酵和近異常發(fā)酵鐮的溶解氧疤曲線——正常發(fā)遍酵溶解歐氧曲線---稀--異常發(fā)化酵溶解僅氧曲線—·—異常發(fā)酵霞光密度曲慎線（2）補(bǔ)料控制獸指標(biāo)中間補(bǔ)挑料是否賽得當(dāng)可癢以從溶解氧的變化肝看出。發(fā)酵過程盛中出現(xiàn)“妹發(fā)酸”現(xiàn)竊象，此時(shí)切溶解氧很雪快下降。（3）桃代謝方待向控制典指標(biāo)通過溶氧醋測(cè)量可以范掌握由好福氧轉(zhuǎn)為厭梨氧培養(yǎng)的逐關(guān)鍵時(shí)機(jī)忍。在酵母以坦及其他微排生物菌體犬的生產(chǎn)中富，溶氧值畏是控制其襯代謝方向博的最好的勺指標(biāo)之一。（4）偽設(shè)備性念能、工乖藝合理旦性指標(biāo)（四）祝溶解氧諸的控制（1）溶氏解氧控制蘿的一般原饞則生長(zhǎng)階段嫂：CL>鍵CCr生產(chǎn)合成候階段：CL≈Cm過高的溶討氧水平反躁而對(duì)菌體澡代謝有不速可逆的抑蔬制作用（2）溶解氧興控制作慶為發(fā)酵租中間控渣制的手摧段之一控制原理發(fā)酵過蟲程中，寄糖量↑→CL↓糖量↓→CL↑補(bǔ)糖使CL下降，而CL回升的快晉慢取決于考供氧效率。對(duì)于一個(gè)尖具體的發(fā)浙酵，存在社一個(gè)最適星氧濃度（Cm）水平，補(bǔ)塵糖速率應(yīng)撇與其相適短應(yīng)。，加大補(bǔ)糖撈速率，減小補(bǔ)傾糖速率實(shí)現(xiàn)用溶溝解氧水平介控制補(bǔ)料語(yǔ)速率補(bǔ)糖速寨率控制你在正好饞使生產(chǎn)芒菌處于射所謂“蓮半饑餓坑狀態(tài)”姥，使其條僅能維沃持正常榆的生長(zhǎng)局代謝，韻即把更逃多的糖澤用于產(chǎn)黑物合成循。控制原則加強(qiáng)攪殿拌轉(zhuǎn)速狡；適當(dāng)?shù)墓湛諝饬髯懒浚粶p小培主養(yǎng)基粘簽度；提高氧分園壓；調(diào)節(jié)微生唉物呼吸強(qiáng)饒度的臨界裹值；合適的細(xì)賓胞濃度、王碳源種類款、pH、溫度等。（3）提高我溶氧的劈燕方法七、突pH對(duì)發(fā)酵的憐影響及其健控制發(fā)酵液色的pH競(jìng)變化，炊與發(fā)酵襲的關(guān)系棕極為密熄切，對(duì)勿菌體的險(xiǎn)生長(zhǎng)繁劫殖和產(chǎn)蓮物積累乘的影響恭極大，忽因此是攜一項(xiàng)重蒼點(diǎn)檢測(cè)敢的發(fā)酵運(yùn)參數(shù)。（一）概發(fā)酵液擋中pH變化的基帆本原理微生物代待謝對(duì)pH影響主要倒在兩種情唯況下發(fā)生責(zé)：①酸性歪或堿性代粗謝產(chǎn)物的音生成或釋近放；②菌吊體對(duì)培養(yǎng)書基中生理瘦酸性或堿隊(duì)性物質(zhì)的勇利用。引起發(fā)脈酵液中pH下降的因度素（1）C/N比過高命，或中習(xí)間補(bǔ)糖預(yù)過多，賺溶氧不茂足，致顏使有機(jī)勉酸積累聯(lián)，pH下降；（2）消角泡劑加得希過多：脂推肪酸增加迫；（3）娘生理酸顧性鹽的往利用；（4）酸趕性產(chǎn)物形姻成：如有斗機(jī)酸發(fā)酵長(zhǎng)。引起發(fā)酵軌液中pH上升的因鉤素（1）C/N比過低萍（N源過多）鍬，氨基氮鋸（NH4＋）釋放沙；（2）情中間補(bǔ)代料中氨祝水或尿捷素等堿熄性物質(zhì)垃加入過并多；（3）婆生理堿籃性鹽的感利用；（4）隱堿性產(chǎn)聯(lián)物形成越。（二）發(fā)酵過描程中pH的變化規(guī)蒸律生長(zhǎng)階段軌：pH相對(duì)于謙起始pH有上升惰或下降切的趨勢(shì)生產(chǎn)階段蠶：pH趨于穩(wěn)定園，維持在鵝最適于產(chǎn)秧物合成的乒范圍自溶階段種：pH又上升（三）pH值對(duì)草發(fā)酵的影四響pH值直禁接影響酶圣活性；pH影響澤生物合成萄的途徑；pH值騾影響菌聾體形態(tài)粥，如壁積厚薄、皮長(zhǎng)徑比禍；pH值我改變使奇原生質(zhì)史膜電荷吐發(fā)生改相變，影留響菌體痛對(duì)營(yíng)養(yǎng)印物質(zhì)的伙吸收和妥代謝產(chǎn)費(fèi)物的排養(yǎng)出；pH值點(diǎn)影響某臺(tái)些重要唉營(yíng)養(yǎng)物掀質(zhì)和中態(tài)間代謝統(tǒng)產(chǎn)物的材離解，稀從而影啊響微生牧物對(duì)這胸些物質(zhì)營(yíng)的利用均。（四）影鄙響pH變譯化的因素培養(yǎng)基成負(fù)份；微生物代緒謝特性；發(fā)酵條賀件改變魂，如通搬氣量；菌體自豪溶或雜柳菌污染挑。（五）最塑適pH的育選擇與調(diào)腸節(jié)選擇p境H準(zhǔn)則袍：獲得最潑大比生祖產(chǎn)速率鄰和合適寄的菌體神量，以法獲得最旨高產(chǎn)量姻。配制不圣同初始劍pH的求培養(yǎng)基曬，搖瓶手考察發(fā)渣酵情況嚇。pH的調(diào)卷節(jié)方法：1、調(diào)卷節(jié)培養(yǎng)眉基的配雞方2、補(bǔ)料蔑控制①加恩酸、加劫堿②增膽加無機(jī)哲氮源③增加美碳源物質(zhì)3、調(diào)節(jié)逆通氣量八、二氧怕化碳對(duì)發(fā)止酵的影響攔及控制CO2是微生冠物的代帳謝產(chǎn)物致，同時(shí)癥也是某傍些合成裁代謝所洋需的一傘種基質(zhì)察或生長(zhǎng)埋因子。（一）CO2來源（二）CO2對(duì)發(fā)酵昏的影響影響發(fā)酵梁液的酸堿肝平衡；影響菌體四生長(zhǎng)、形自態(tài)及產(chǎn)物衡合成；CO2及HCO3－主要是影沉響細(xì)胞膜李的結(jié)構(gòu)；CO2效應(yīng)：承不同微膽生物或復(fù)某一生升長(zhǎng)階段替對(duì)CO2有著特殊蒙的要求，（促叨進(jìn)或必需只）；CO2通常對(duì)悶菌體生午長(zhǎng)有抑冷制作用杏。排氣迷中高于4％時(shí)，秧糖代謝善和呼吸速紡率下降虎。發(fā)酵液谷中的CO2濃度為1.6×恐10-2mol時(shí)，會(huì)嚴(yán)區(qū)重抑制酵遙母菌的生長(zhǎng)。（三）C愚O2濃度的控矩制方法1、發(fā)酵歸液中CO2濃度的察影響因告素：◆細(xì)梨胞呼吸強(qiáng)廳度；◆邪發(fā)酵液凳流變學(xué)說特性；◆代通氣攪已拌程度蠅；◆懸罐壓大祝??；◆設(shè)旗備規(guī)模。2、二氧化虹碳濃度的缺控制方法說：◆調(diào)安節(jié)罐壓、嗓通氣量和莊攪拌速度史；◆補(bǔ)辮料。（如邁補(bǔ)糖，增勉加CO2產(chǎn)生，伙降低P祝H。）九、泡枯沫對(duì)發(fā)揭酵的影脫響及控犬制（一）泡里沫產(chǎn)生的曠原因通風(fēng)和攪昌拌產(chǎn)生泡割沫微生物代娃謝氣體形杰成泡沫泡沫的蔑產(chǎn)生與政培養(yǎng)基展性質(zhì)有咽關(guān)種子和接謎種量染菌（二）泡技沫對(duì)發(fā)酵睡的危害泡沫是久好氧發(fā)輝酵中的節(jié)正?，F(xiàn)謎象，但紙過多的沃泡沫給旅發(fā)酵帶肢來負(fù)面醬影響：使裝量減寶少，或造加成跑液，挨使產(chǎn)量降屬低；通過軸杜封泄漏腸，污染底設(shè)備，則增加染億菌機(jī)會(huì)沾；菌體粘附撥罐頂、罐俘壁，發(fā)酵松液中菌體胳量減少；影響通氣佳攪拌的進(jìn)亮行，造成煎減產(chǎn)或菌味體提前自俊溶；菌體提前香自溶會(huì)促佩使更多泡承沫形成，疊惡性循環(huán)右；減風(fēng)量，攪影響溶解兇氧濃度，圍影響生長(zhǎng)佳、代謝；加消泡劑盜，給提取窮工藝帶來癢困難。（三）紙泡沫的遣控制1、機(jī)械消泡立（耙式消現(xiàn)泡槳、超獎(jiǎng)聲波、離賞心等）；2、化學(xué)消泡疤（天然油臭脂、聚探醚類、獄硅酮類知等）；3、從微生物功本身特壤性著手解，防止訴泡沫形成篩選不妄產(chǎn)生泡沫姿的微生物款突變株。十、發(fā)量酵終點(diǎn)塞的判斷何及異常宿發(fā)酵情悉況的處