【正文】 會影響微生物的生長繁殖以及代謝產(chǎn)物的積累 。 ? 培養(yǎng)基 pH在發(fā)酵過程中能被菌體代謝所改變 。 ? 一般來說 ， 高碳源培養(yǎng)基傾向于向酸性 pH轉(zhuǎn)移 ， 高氮源培養(yǎng)基傾向于向堿性 pH轉(zhuǎn)移 ，這都跟碳氮比直接有關(guān) 。 好氣性菌主要是有氧呼吸或氧化代謝 ， 厭氣菌為厭氣發(fā)酵 (分子間呼吸 )， 兼性厭氣菌則兩者兼而有之 。 通風(fēng)和攪拌 ? 通氣可以供給大量的氧 。 ? 通氣量的多少 ， 最好按氧溶解的多少來決定 。因此隨著菌體繁殖 ， 呼吸增強(qiáng) ， 必須按菌體的吸氧量加大通氣量 ， 以增加溶解氧的量 。 此外 ， 擋板則有助于攪拌 ， 使其效果更好 。 ? 攪拌可以提高通氣效果 ， 但是過度地劇烈攪拌會導(dǎo)致培養(yǎng)液大量涌泡 ， 容易增加雜菌污染的機(jī)會 ， 液膜表層的酶容易氧 化變性 ， 微生物細(xì)胞也不宜劇烈攪拌 。 ? 接種量的大小直接影響發(fā)酵周期 。 ? 接種量和培養(yǎng)物的生長過程的延緩期長短呈反比 。 因培養(yǎng)種子費(fèi)時 ， 而且過多地移人代謝廢物 ， 反而 會影響正常發(fā)酵 。 ? 靜置培養(yǎng)法即將培養(yǎng)基盛于發(fā)酵容器中 ， 在接種后 ， 不通空氣進(jìn)行發(fā)酵 ， 又稱為嫌氣性發(fā)酵 。 ? 在靜置和通氣培養(yǎng)兩類方法中又可分為液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)兩大類型 ， 其中每一類型又有表面 培養(yǎng)與深層培養(yǎng)之分 。 搖瓶通氣量大小與搖瓶機(jī)型式 、 轉(zhuǎn)數(shù) 、 振程 (或偏心距 )、 三角瓶容量 、裝料量有關(guān) 。 ? (3)固體培養(yǎng)法 包括三角瓶 、 蘑菇瓶 、 克氏瓶 、 培養(yǎng)皿等麩皮培養(yǎng) 。 ? 相對于容器內(nèi)培養(yǎng)基體積而言 ， 表面積越大 ， 越易促進(jìn)氧氣由氣液 (氣固界面向培養(yǎng)基內(nèi)傳遞 ， 包括茄子瓶 、 克氏瓶或瓷盤培養(yǎng) 。 ? 氧的供給常成為發(fā)酵的限速因素 ， 所以發(fā)酵周期長 ， 占地面積大 。 如醋酸 、 檸檬酸發(fā)酵和曲盤制曲 。 它起源于我國釀造生產(chǎn)特有的傳統(tǒng)制曲技術(shù) 。 (2)固體培養(yǎng) ? 固體培養(yǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： ①原料：以谷物和農(nóng)業(yè)廢物為主要原料，只需外加適量水分、無機(jī)鹽等。 ② 防止污染：利用霉菌能在水分較低的基質(zhì)表面進(jìn)行增殖的特性 ， 在這種條件下 ， 細(xì)菌生長不好 ， 因此不易引起細(xì)菌污染 。 在固體培養(yǎng)中 ， 氧氣是由基質(zhì)粒子間空隙的空氣直接供給微生物 ， 比液體培養(yǎng)時的用通氣 攪拌供給氧氣節(jié)能 。這種由罐底部通氣攪拌的培養(yǎng)方法 ， 相對于由氣液界面靠自然擴(kuò)散使氧溶解的表面培養(yǎng)法來講 ， 稱為深層培養(yǎng)法 。 深層培養(yǎng)基本操作的 3個控制點(diǎn) ? ① 滅菌：發(fā)酵工業(yè)要求純培養(yǎng) ， 因此在發(fā)酵開始前必須對培養(yǎng)基進(jìn)行加熱滅菌 。 ? ② 溫度控制：培養(yǎng)基滅菌后 ， 冷卻至培養(yǎng)溫度進(jìn)行發(fā)酵 ， 由于隨著微生物的增殖和發(fā)酵會發(fā)熱 、 攪拌產(chǎn)熱等 ， 所以為維持溫度恒定 ， 須在夾套中以冷卻水循環(huán)流過 。為了延長氣泡滯留時間 ， 可在罐內(nèi)裝擋板產(chǎn)生渦流 。 幾種深層培養(yǎng)法 ? ① 放大法 ? ②兩步法 ? ③控制培養(yǎng)法 ? ④分批發(fā)酵法 (間歇發(fā)酵法 ) ? ⑤ 連續(xù)培養(yǎng)法 ? ⑥補(bǔ)料分批培養(yǎng)法 (流加法 ) ① 放大法： ? 將微生物在搖瓶基礎(chǔ)上逐級放大以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn) 。 為此考慮到如何利用發(fā)酵時生成的二氧化碳引起的液體流動和輔助攪拌 ， 以提高冷卻效率 ， 這只需進(jìn)行發(fā)酵罐傳熱面積的設(shè)計即可 。 一般從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模到工廠生產(chǎn)要經(jīng)過3— 5級放大步驟 。 ? b． 比較攪拌槳葉頂端速度 。 ? d． 混合時間相同 。 ? f． 通過反饋控制盡量能使重要環(huán)境因子一致 。 菌種先在豐富的培養(yǎng)基上大量繁殖 ， 然后收集菌體濃縮物 ， 洗滌后再轉(zhuǎn)入添加誘導(dǎo)物的產(chǎn)酶培養(yǎng)基 ， 在此期間 ， 菌體積累大量的酶 ，一般不再繁殖 ， 營養(yǎng)成分或誘導(dǎo)物得到充分利用 。 第一步屬有機(jī)酸發(fā)酵或氨基酸發(fā)酵 。 ③ 控制培養(yǎng)法 ? 了解發(fā)酵罐內(nèi)部的變化情況 ， 掌握短暫時間內(nèi)狀態(tài)變量的變化以及可能測定的環(huán)境因子對微生物代謝活動的影響 ， 并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行控制培養(yǎng) ， 以達(dá)到產(chǎn)物生成的最優(yōu)培養(yǎng)條件 。 這就叫做電子計算機(jī)控制發(fā)酵 。 ④ 分批發(fā)酵法 (間歇發(fā)酵法 ) ? 先將空罐殺菌 ， 培養(yǎng)基裝入發(fā)酵罐 ， 接種之后進(jìn)行培養(yǎng) ， 在培養(yǎng)過程中 ， 培養(yǎng)基成分減少 ， 微生物增殖 。 ? 此法不易染菌 ， 但很難采用控制基質(zhì)等濃度的方法來增大 發(fā)酵生產(chǎn)能力 。 ⑤ 連續(xù)培養(yǎng)法 ? 在往發(fā)酵罐中連續(xù)供給新鮮培養(yǎng)基的同時 ， 將含有微生物和產(chǎn)物的培養(yǎng)液 ， 從發(fā)酵罐中連續(xù)放出 ， 叫做連續(xù)培養(yǎng)法 。 同時包含了流入和流出 ， 屬開放系統(tǒng) ， 故變異菌株和雜菌污染隨時間的延長而增大 。 ? 連續(xù)培養(yǎng)用于廢水處理 、 葡萄糖酸發(fā)酵 、 酒精發(fā)酵等工業(yè)中 。 ? 用于面包酵母 、 氨基酸 、 抗生素等工業(yè) 。 ? 特征是以天然或人工合成的多孔材料代替麩皮之類的固態(tài)基質(zhì)作為微生物的載體 ， 營養(yǎng)成分可以嚴(yán)格控制 ， 發(fā)酵結(jié)束 ， 只需將菌體和培養(yǎng)液擠壓出來進(jìn)行抽提 ， 載體又可以重新使用 。 3．影響種子培養(yǎng)的條件 ? 菌種擴(kuò)大培養(yǎng)的關(guān)鍵就是搞好種子罐的擴(kuò)大培養(yǎng) 。 泡沫 ? （ 1） 泡沫的作用： ? 培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的泡沫與微生物的生長和合成酶有關(guān) ， 泡沫的持久存在影響著微生物對氧的吸收； ? 妨礙二氧化碳的排除 ， 因而破壞其生理代謝的正常進(jìn)行 ， 不利于發(fā)酵； ? 由于泡沫大量生成 ， 致使培養(yǎng)液的容量一般只能等于種子罐容量的一半左右 ， 大大影響了設(shè)備的利用率 ， 甚至發(fā)生跑料 ， 招致染菌 ， 造成巨大損失 。 因此 ， 氣泡不易破裂 ， 聚成泡沫層 。 發(fā)酵工業(yè)常用的消泡劑 ， 有各種天然的動植物油及來自石油化工生產(chǎn)的礦物油 、 改性油 、表面活性劑等 。 ? 泡沫的控制除了添加消泡劑外 ， 改進(jìn)培養(yǎng)基成分也是相輔相成的一個重要方面 。 ? （ 2） 染菌的控制 ? 必須加強(qiáng)接種室的消毒管理工作 ， 定期檢查消毒效果 ， 嚴(yán)格無菌操作技術(shù) 。 對于已出現(xiàn)雜菌菌落或噬菌斑的試管斜面菌種 ，應(yīng)予廢棄 。 ? 對于菌種擴(kuò)大培養(yǎng)的工藝條件要嚴(yán)格控制 ， 對種子質(zhì)量更要嚴(yán)格掌握 ， 必要時可將種子罐冷卻 ， 取樣做純種試驗(yàn) ， 確證種子無雜菌存在 ， 才能向發(fā)酵培養(yǎng) 基中接種 。 確定方法 ? 菌種的性質(zhì) (如菌種傳代后的穩(wěn)定性 ) ? 孢子瓶中的孢子數(shù) ， 孢子發(fā)芽及菌絲繁殖速度 ? 發(fā)酵罐中種子培養(yǎng)液的最低接種量 ? 種子罐與發(fā)酵罐的容積比 。 第三節(jié) 厭氧培養(yǎng) ? 厭氧培養(yǎng)在發(fā)酵工業(yè)研究上是很重要的 ， 發(fā)酵工業(yè)中的制酒等混合發(fā)酵過程有大量厭氧微生物的有益作用 ， 特別是對己酸菌 、 丁酸菌 、 甲烷菌等的研究 。厭氧菌過氧化氫酶 )和過氧化物酶 ， 不能破壞超氧離子和 H202， 易被殺傷 ， 故在有氧時不能生長 。 一頭塞入橡皮塞 ， 加入 2/3管長的營養(yǎng)瓊脂 ， 塞上膠塞或塑料帽 ， 滅菌 ， 涼至凝固 。 培養(yǎng)后可見到生長的厭氧微生物菌落 。 此法對于一般厭氧微生物適用 。 焦性沒食子酸和 Na2℃ O3在有濕氣 (即水分 )存在的條件下緩慢作用吸氧和放出 CO2， 造成厭氧狀態(tài) ， 強(qiáng)化了厭氧條件 。 常見的有庖肉培養(yǎng)基法 、 硫乙醇酸鈉法 、 牛心腦浸液培養(yǎng)基法等 。 ? ⑤ 厭氧箱培養(yǎng)法：厭氧培養(yǎng)箱由厭氧環(huán)境操作箱、恒溫培養(yǎng)箱、高度真空傳遞箱、氣路控制系統(tǒng)、箱架、瓶架等部分組成。箱內(nèi)備有紫外燈，可消毒操作室內(nèi)空氣。因此，厭氧培養(yǎng)箱在分離，研究極端專性厭氧菌時更有其優(yōu)勢