【正文】 ? 減小培養(yǎng)基粘度； ? 提高氧分壓； ? 調(diào)節(jié)微生物呼吸強(qiáng)度的臨界值； ? 合適的細(xì)胞濃度、碳源種類、 pH、 溫度等。 ? 對于一個具體的發(fā)酵 ， 存在一個最適氧濃度 （ Cm）水平 ， 補(bǔ)糖速率應(yīng)與其相適應(yīng) 。 ? 在酵母以及其他微生物菌體的生產(chǎn)中，溶氧值是控制其代謝方向的最好的指標(biāo)之一 。 ? 發(fā)酵過程中出現(xiàn) “發(fā)酸 ”現(xiàn)象，此時溶解氧很快下降。 ? 操作故障或事故分析 谷氨酸正常發(fā)酵和異常發(fā)酵的溶解氧曲線 ——正常發(fā)酵溶解氧曲線 異常發(fā)酵溶解氧曲線 — 對于厭氣性雜菌，溶解氧升高。 （三）溶解氧的應(yīng)用 （ 1）發(fā)酵異常指標(biāo) ? 發(fā)酵中污染雜菌，溶解氧發(fā)生異常變化。 ? 補(bǔ)料與 “ 波谷現(xiàn)象 ” 對應(yīng)：即補(bǔ)料時間、劑量選擇與溶氧變化有關(guān)。 ? 低位平衡通常發(fā)生在正常情況下的對數(shù)期。 ? 當(dāng)處于高位平衡時，表明供氧性能好。 在好氧深層培養(yǎng)中，氧氣的供應(yīng)往往是發(fā)酵 能否成功的重要限制因素之一。 ? 一般好氣性微生物約為 ～ mol/L之間。 六、溶解氧對發(fā)酵的影響及控制 ? 溶解氧（ CL ） ：溶解于液體（發(fā)酵液）中的氧。 ? 溫度的控制 依靠夾層或蛇管控制。 2） 不同的菌種 、 菌種不同的生長階段最適溫度都會不同 。 溫度對微生物細(xì)胞生長的影響 溫度影響生物合成的方向 溫度對產(chǎn)物形成的影響 溫度影響發(fā)酵液的物理性質(zhì) 溫度歸根結(jié)底是影響酶的活力。 ? 解決方法：“中間補(bǔ)料”。 緩慢利用的氮源物質(zhì)： ? 有利于延長產(chǎn)物的合成期。 ? 氮源物質(zhì)往往抑制次級產(chǎn)物的合成。 ? 解決的方法是采取 “中間補(bǔ)料 ” （二）、氮源濃度變化及控制 ? 氮源物質(zhì)主要用于菌體中蛋白質(zhì)、核酸等含氮物質(zhì)的合成，有些發(fā)酵產(chǎn)物中含有氮。 到發(fā)酵的中后期，發(fā)酵液中的殘?zhí)腔竞谋M，影響產(chǎn)物的合成。 ? 快速利用的碳源物質(zhì)：對生長有利，對次級代謝產(chǎn)物的形成有抑制作用。 三、發(fā)酵過程中的代謝變化及規(guī)律 與代謝有關(guān)的參數(shù)： 物理參數(shù) ⑴、溫度 ⑵、罐壓 ⑶、攪拌速度 ⑷、空氣流量 ⑸、表觀粘度 ⑹、發(fā)酵液重量 化學(xué)參數(shù) ⑴、基質(zhì)濃度 ⑵、 pH ⑶、產(chǎn)物濃度 ⑷、 DNA量 ⑸、關(guān)鍵酶 ⑹、溶解氧 ⑺、排氣中的氧含量 ⑻、排氣中的 CO2含量 生物參數(shù) ⑴、菌絲形態(tài) ⑵、菌絲干重或濕重 ⑶、菌體比生長速率 ⑷、氧的比消耗速率 ⑸、糖的比消耗速率 ⑹、氮的比消耗速率 ⑺、產(chǎn)物的比生產(chǎn)速率 四、基質(zhì)濃度變化及控制 （一）、碳源濃度變化及控制 ? 碳源物質(zhì)是發(fā)酵過程中菌體生長和產(chǎn)物合成的能量和碳素的來源。 ? 由于微生物發(fā)酵經(jīng)過很多生物化學(xué)反應(yīng)步驟 ， 往往環(huán)境條件的微小變化 ， 就會對微生物的生產(chǎn)能力產(chǎn)生明顯影響 。 典型生長曲線 不同生長時期對比情況 ? 微生物發(fā)酵生產(chǎn)的水平除了取決于生產(chǎn)菌種的性能；同時還需要有最佳的環(huán)境條件即發(fā)酵工藝加以配合 ， 才能使其生產(chǎn)能力充分表現(xiàn)出來 。 ? 接種量過小，除延長發(fā)酵周期外，往往還引起其它不正常情況。 接種量：決定于生產(chǎn)菌種在發(fā)酵罐中的繁殖速度。 移種過晚：菌體生長活力減弱，轉(zhuǎn)入新培 養(yǎng)基調(diào)整期延長。那么優(yōu)良的菌種具備哪些特性呢？ 一、提供優(yōu)良的菌種 細(xì)胞的生活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長 不產(chǎn)生或少產(chǎn)生副產(chǎn)物及其他產(chǎn)物 能廣泛利用原材料，并高效地將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的能力 無雜菌污染；具有抗噬菌體感染的能力 泡沫少 遺傳特性穩(wěn)定，生產(chǎn)能力強(qiáng) 二、掌握好移種時機(jī)和接種量 依據(jù)菌體（絲）形態(tài)、菌齡、 OD或特定的參數(shù)指標(biāo)綜合判斷。 發(fā)酵方法的分類及流程 一、分類： 根據(jù)對氧的需要區(qū)分： 厭氧發(fā)酵、有氧發(fā)酵和兼性厭氧發(fā)酵 根據(jù)培養(yǎng)基物理性狀區(qū)分： 液體和固體發(fā)酵 根據(jù)從微生物生長特性區(qū)分： 分批發(fā)酵、補(bǔ)料分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵 根據(jù)培養(yǎng)方式區(qū)分： 表面發(fā)酵和深層發(fā)酵 二、典型分批發(fā)酵工藝流程圖 主 發(fā) 酵 罐 種子培養(yǎng) 鍋爐 空 氣 過 濾 器 蒸煮滅菌 pH調(diào) 節(jié)液 培養(yǎng)基原料罐 純種分離 斜面培養(yǎng) 搖瓶培養(yǎng) 配 料 罐 菌體分離后處理 發(fā)酵過程控制 培養(yǎng)基制備 種 子 罐 液體產(chǎn)品 固體產(chǎn)品 產(chǎn)品精制 發(fā)酵過程工藝控制