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      讓我們一起了解發酵罐在發酵過程的形式及優缺點

      發布日期: 2022-07-25
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        發酵罐在發酵過程的形式及優缺點
        1.發酵罐發酵主要操作方式:根據發酵過程操作方式將工業發酵分為三種模式,即間歇發酵,連續發酵和流加發酵。
        (1)間歇發酵:是常見的工業發酵方式,也稱分批發酵或批式發酵。將發酵罐和培養基滅菌后,向發酵罐中接入種子、開始發酵過程。
        操作簡單、不容易染菌、投資低;但生產能力低、勞動強度大產品質量不穩定。
        (2)發酵罐連續發酵
        是指以一定的速度向發酵罐內添加新鮮培養基,同時以相同的速度流出培養液,從而使發酵罐內的液量維持恒定,微生物在穩定狀態下生長。
        可長期連續進行,生產能力高;但操作控制要求高,投資高、雜菌污染、微生物菌種變異。
        發酵罐主要用于實驗室進行發酵動力學研究,在工業發酵中應用不多見,只應用于菌種的遺傳性質比較穩定的發酵,如酒精發酵等。
        (3)發酵罐流加發酵
        又稱補料分批發酵,是介于間歇發酵與連續發酵的一種操作方式。它同時具備兩者的部分優點,是一種在工業上比較常用的操作方式。
        流加發酵的特點是在流加階段按一定的規律向發酵罐中連續地補加營養物或(和)前體,由于發酵罐不向外排放產物,罐中的發酵體積將不斷增加,直到規定體積后放罐。
        補料分批發酵可分為兩種類型:單一補料分批發酵和反復補料分批發酵。
        在開始時投入一定量的基礎培養基,到發酵過程的適當時期,開始連續補加碳源或(和)氮源或(和)其他必須基質,直到發酵液體積達到發酵罐最大操作容積后,停止補料,最后將發酵液一次全部放出,這種操作方式稱為單一補料分批發酵。
        反復補料分批發酵是在單一補料分批發酵的基礎上,每隔一定時間按一定比例放出一部分發酵液,使發酵液體積始終不超過發酵罐的最大操作容積,從而在理論上可以延長發酵周期,直至發酵產率明顯下降,才最終將發酵液全部放出。
        補料分批發酵作為分批發酵向連續發酵的過渡,兼有兩者優點,且克服了兩者缺點:可解除營養物基質的抑制、產物反饋抑制和葡萄糖分解阻遏效應;可避免好氧發酵在分批發酵中因一次性投入糖過多造成細胞大量生長,耗氧過多,以至通風攪拌設備不能匹配的狀況;可在某些情況下減少菌體生成量,提高有用產物的轉化率。
        補料分批發酵技術在生產和科研上被廣泛運用,包括單細胞蛋白、氨基酸、生長激素、抗生素、維生素、酶制劑、核苷酸、有機酸等幾乎整個發酵工業。
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