发酵工艺控制之连续培养

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一、连续培养浓缩菌体两种办法:

l①限制菌体从恒化器中排出,让流出的菌体浓度比罐内的小;

l②将流出的发酵液送到菌体分离设备中,如让其沉积或将其离心,再将部分浓缩的菌体送回罐内。部分菌体返回罐内的净效应为:罐内的菌体浓度增加了;这导致残留基质浓度比简单恒化器小;菌体和产物的最大产量增加;临界稀释速率也提高。菌体反馈恒化器能提高基质的利用率,可以改进料液浓度不同的系统的稳定性,适用于被处理的料液较稀的品种,如酿造和废液处理。

二、连续培养的优缺点

l连续培养有以下优点:

(1)维持低基质浓度:可以除去快速利用碳源的阻遏效应,并维持适当的菌体浓度,使不至于加剧供氧的矛盾;

(2)避免华体会体育最新地址 积累有毒代谢物;

(3)可以提高设备利用率和单位时间的产量,节省发酵罐的非生产时间;

(4)便于自动控制。

连续培养也有缺点:

(1)长时间的连续培养难以保证纯种培养;

(2)菌种发生变异的可能性较大

三、菌体浓度影响及其控制

1、影响菌生长速率的因素

菌浓的大小与菌体生长速率有密切关系。典型的细菌、酵母、霉菌和原生动物的倍增时间分别为45分钟、90分钟、3小时和6小时左右。菌体的增长与营养物质和环境条件有密切关系。

2、菌浓度对发酵产物得率的影响

(1)发酵产物的产率与菌体浓度成正比关系

(2)菌浓过高则会产生不利的影响,摄氧速率与传氧速率相平衡时的菌体浓度,是临界菌体浓度。

3、菌浓度的控制

控制菌浓的方法:菌体的生长速率,在一定的培养条件下,主要受营养基质浓度的影响,所以要依靠调节华体会体育最新地址 的浓度来控制菌浓。

(1)首先要确定基础华体会体育最新地址 配方中有个适当的配比,以避免产生过浓(或过稀)的菌体量

(2)然后通过中间补料来控制,如当菌体生长缓慢、菌浓太稀时,则可补加一部分磷酸盐,促进生长,提高菌浓;但补加过多,则会使菌体过分生长,超过临界浓度,对产物合成产生抑制作用。

(3)利用菌体代谢产生的CO2量来控制生产过程的补糖量,以控制菌体的生长和浓度。

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