一、分批发酵
简单分批发酵是将全部物料一次投入到反应器中,经灭菌,接种,经过若干时间的发酵后再将发酵液一次放出的操作过程。放料后再重复投料、灭菌、接种、发酵过程。它以微生物生长、各种基质消耗和代谢产物合成都处于瞬变之中为特征,整个发酵过程处于不稳定状态。
分批发酵过程中的pH、温度、溶氧浓度以及多种营养物质浓度都可作为控制变量加以优化。按发酵动力学原理对发酵过程进行优化控制,涉及许多数据的采集、处理、综合运算和参数估计,并要求实时性,因此必须采用在线检测技术和计算机控制,这方面仍处于不断发展和完善中。
二、补料分批技术
补料分批培养是将种子接入发酵反应器中进行培养,经过一段时间后,间歇或连续地补加新鲜培养基,使菌体进一步生长的培养方法。所补材料可为全料(基础培养基)或简单的碳源、氮源及前体等。
三、连续发酵
连续发酵是将种子接入发酵反应器中,搅拌培养至一定菌体浓度后,开动进料和出料的蠕动泵,以控制一定稀释率进行不间断的培养,发酵反应器中的细胞总数和总体积均保持不变,发酵体系处于平衡状态,发酵中的各个变量都能达到恒定值而区别于瞬间状态的分批发酵。
连续发酵包括恒化器和恒浊器发酵。前者以某种基质作为限制因素,通过控制其流加速率造成适应于这种流加条件的生长密度和速率;后者是以恒定的菌体密度控制生长限制基质,这两种方法的基本要求都是保持恒定的发酵液密度。
连续培养可为微生物提供较恒定的生活环境。连续发酵所用的生物反应器比分批发酵所用的生物反应器要小,发酵时细胞的生理状态更一致,容易实现生产过程的仪表化和自动化。啤酒、酒精、酵母、有机酸的生产都已采用连续发酵生产方式。目前,已研制出了用于重组微生物发酵生产蛋白的连续发酵体系。
一、选择题
1. 在制备大量微生物菌体或其代谢产物时,可采用不同的发酵方式。微生物的发酵方式可分为_______。
A. 分批发酵
B. 补料分批发酵
C. 连续发酵
D. A B C
【答案】 D
2. 那种发酵方式可以为微生物提供较稳定的生活环境_______。
A. 分批发酵
B. 补料分批发酵
C. 连续发酵
【答案】 C
何建勇主编. 发酵工艺学. 中国医药科技出版社. 2009
陈坚,堵国成主编. 发酵工程原理与技术. 化学工业出版社,2012
陈坚,堵国成,张东旭编著. 生物实验室系列发酵工程实验技术(二版). 化学工业出版社. 2009

