【正文】 l 需建立動力學模型，在實際生產上應用較少。 l 補糖數(shù)量：以控制菌體濃度略增或不增為原則，使產生菌的代謝活動有利于抗生素的合成?！爸虚g補糖 ”法。l 動力學模型控制法 l （二）碳源濃度的控制l 補糖的數(shù)量，應使發(fā)酵液中所含的糖量能維持菌體的正常生理代謝，并能防止抗生素的生產能力衰退。慢速利用碳源l 為菌體緩慢利用，有利于延長代謝產物的合成，特別有利于延長抗生索的分泌期。l 2.l 葡萄糖效應（關鍵：控制濃度，使他們不致產生抑制抗生素合成的作用）l 應用：l 常以較低的濃度和慢速利用碳源一起組成基礎培養(yǎng)基中的混合碳源，供菌體生長用。碳源濃度變化及其控制 在穩(wěn)定期，許多次級代謝產物在此期合成，因此也稱為生產期。微生物產物的分泌，生長速率逐漸減速直至停止。微生物在此期內的比生長速率最大，細胞數(shù)目呈指數(shù)生長。工業(yè)上要求盡可能縮短延滯期，這可通過使用適當種齡的種子和接種量達到。l 發(fā)酵到此期必須結束。l 由于存在抗生素合成和菌體合成兩條代謝途徑，外界環(huán)境的變化很容易影響這個階段的代謝，碳源、氮源和磷酸鹽等營養(yǎng)物質的濃度必須控制在一定的范圍內，發(fā)酵條件也要嚴格控制，才能促使產物不斷地被合成。這個階段主要是合成抗生素。l 2．產物合成階段 l 菌體進行合成代謝：菌濃明顯增加、攝氧率不斷增大，溶氧濃度不斷下降。） 研究 l （發(fā)酵液的菌體量和單位時間的菌濃、溶氧濃度、糖濃度、氮濃度和產物濃度等的變化值）l 計算 l 菌體濃度簡稱菌濃，是控制微生物發(fā)酵的重要參數(shù)之一。l 2．菌體濃度 l 絲狀菌發(fā)酵過程中菌絲形態(tài)的改變是生化代謝變化的反映。（三）生物參數(shù)（三）生物參數(shù)l 1．菌絲形態(tài) l 其他化學參數(shù)： DNA、 RNA、生物合成的關鍵酶等。廢氣中的 CO2就是產生菌呼吸放出的 CO2。l 6．廢氣中的 CO2濃度（％） 廢氣中的氧含量與產生菌的攝氧率和供氧系數(shù)有關。l 5．廢氣中的氧濃度（ Pa） l l 溶氧濃度一般用絕對含量（ 106）來表示、有時也用在相同條件下，氧在培養(yǎng)液中飽和濃度表示。溶解氧是需氧菌發(fā)酵的必備條件。l 3．溶解氧濃度［ 106（ ppm）或飽和度（％）］ l 它們的變化對產生菌的生長和產物的合成有著重要的影響，也是提高代謝產物產量的重要控制手段。它的高低與菌體生長和產物合成有著重要的關系。pH（酸堿度）l 發(fā)酵液的 pH是發(fā)酵過程中各種產酸和產堿的生化反應的綜合結果。l 這是控制流體進料的參數(shù)。料液流量（ L／ min） 濁度是能及時反映單細胞生長狀況的參數(shù)，對某些產品的生產是極其重要的參數(shù)。l 7．濁度（％）l 粘度大小可以作為細胞生長或細胞形態(tài)的一項標志，也能反映發(fā)酵罐中菌絲分裂過程的情況。s） min）范圍內。l 與氧的傳遞和其他控制參數(shù)有關。l 5．空氣流量［ V／（ Vl 4．攪拌功率（ kw）l 指攪拌器攪拌時所消耗的功率，常指每 1m3發(fā)酵液所消耗的功率（ kw／ m3）。l 3．攪拌轉速（ r／ min）l 攪拌轉速是指攪拌器在發(fā)酵過程中的轉動速度，通常以每 1min的轉數(shù)來表示。l 酶反應速率、氧在培養(yǎng)液中的溶解度與傳遞速率、菌體生長速率和產物合成速率l 2．壓力（ Pa）l 發(fā)酵過程中發(fā)酵罐維持的壓力 ,一般維持在105~105Pa。發(fā)酵過程的主要控制參數(shù)（一）物理參數(shù)（二）化學參數(shù)（三）生物參數(shù)一、發(fā)酵過程的主要控制參數(shù)一、發(fā)酵過程的主要控制參數(shù)l （一）物理參數(shù)（一）物理參數(shù)l 1．溫度（ ℃ ） 第一節(jié) 這些環(huán)境條件包括培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度、 pH、氧的需求等。并且菌種變異可能性較大，故在工業(yè)規(guī)模上很少采用。② 優(yōu)缺點：連續(xù)培養(yǎng)優(yōu)點：能維持基質濃度，可以提高設備的利用率和單位時間的產量，節(jié)省發(fā)酵罐的非生產時間，便于自動控制。① 理論基礎連續(xù)式發(fā)酵、連續(xù)式發(fā)酵優(yōu)點：在發(fā)酵過程中慢慢地加入培養(yǎng)基，使其在發(fā)酵液中保持適宜水平，同時又稀釋了生成的產物濃度，避免了高濃度產物和底物的抑制作用，也防止了后期養(yǎng)分不足而限制菌體生長。② 優(yōu)缺點：在分批式操作的基礎上，開始時投入一定量的基礎培養(yǎng)基，到發(fā)酵過程適當時期，開始連續(xù)補加碳源或氮源或其他必需物質，但不取出培養(yǎng)液，直到發(fā)酵終點，產率達最大化，停止補料，最后將發(fā)酵液一次全部放出。 補料分批發(fā)酵補料分批發(fā)酵① 理論基礎發(fā)酵周期短，產品質量易控制，不易發(fā)生雜菌污染，對原料組成要求較粗放。② 優(yōu)缺點：是產生菌體經過一定時間不同級數(shù)的種子培養(yǎng)，達到一定菌體量后，移種到發(fā)酵罐進行純種和通氣攪拌培養(yǎng)，到規(guī)定時間即行結束的過程。把培養(yǎng)液一次性裝入發(fā)酵罐，滅菌后接入一定量的種子液，在最佳條件下進行發(fā)酵培養(yǎng)。分批式發(fā)酵、分批式發(fā)酵fermentation）補料分批發(fā)酵（ fedbatchfermentation）發(fā)酵過程是由各種酶系統(tǒng)的作用而發(fā)生的一系列生化反應，抗生素是這個過程的次級代謝產物。關系到微生物新陳代謝過程中的能量代謝、細胞生長和細胞結構的代謝產物。初級代謝產物發(fā)酵過程控制發(fā)酵過程控制第一節(jié) 發(fā)酵過程的主要控制參數(shù)第二節(jié) 發(fā)酵過程的代謝變化第三節(jié) 基質的影響及其控制第四節(jié) 溫度的影響與控制第五節(jié) pH的影響與控制第六節(jié) 溶氧濃度的變化和控制 第七節(jié) 補料的作用及其控制第八節(jié) 泡沫的影響與控制第九節(jié) 發(fā)酵終點判斷發(fā)酵過程原理一、發(fā)酵的基本概念微生物發(fā)酵第五章第五章 利用微生物體來制得產物的需氧或厭氧的任何過程。次級代謝產物微生物菌體在生長期不能合成的、一般在菌體生長靜止期中合成的與菌體成長繁殖無明顯關系的產物?？股禺a生菌在一定條件下吸取營養(yǎng)物質，合成其自身菌體細胞，同時產生抗生素和其它代謝產物的過程，稱為抗生素發(fā)酵。發(fā)酵方法發(fā)酵方法l 微生物發(fā)酵有三種方式：分批發(fā)酵（ batchfermentation）連續(xù)發(fā)酵（ continuous工業(yè)上防止出現(xiàn)菌種衰退和雜菌污染等實際問題，大都采用分批發(fā)酵或補料分批發(fā)酵這兩種方式。① 理論基礎發(fā)酵體系中開始時基質濃度很高，到中后期營養(yǎng)物質濃度很低，這對發(fā)酵反應不利。缺點：受發(fā)酵罐操作容積的限制菌體與培養(yǎng)液一起裝入發(fā)酵罐，在菌體培養(yǎng)過程中不斷補充新培養(yǎng)基，同時取出包括培養(yǎng)液和菌體在內的發(fā)酵液，發(fā)酵體積和菌體濃度等不變，使菌體處于恒定狀態(tài)的發(fā)酵條件，促進菌體的生長和產物的積累。但由于培養(yǎng)時間長，難以保證純種培養(yǎng)。發(fā)酵過程控制發(fā)酵過程控制微生物發(fā)酵的生產水平取決于 ： 1） 生產菌種本身的特性； 2）合適的環(huán)境條件，使它的生產能力充分表達出來。為了掌握菌種在代謝過程中的代謝變化規(guī)律，需要監(jiān)測一些參數(shù)，這些參數(shù)包括菌體濃度、糖、 N消耗及產物濃度，培養(yǎng)溫度、 pH、溶氧等。l 發(fā)酵整個過程或不同階段中所維持的溫度。l 保證純種的培養(yǎng) ,間接影響菌體代謝。l 它的大小與氧在發(fā)酵液中的傳遞速率與發(fā)酵液的均勻性有關。l 它的大