分批发酵连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较.doc

图表比较分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵优缺点? 表一：分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵简单比较 发酵方法 比较内容 分批发酵 连续（流加）发酵 分批补料发酵 定义 指生物反应器的间歇操作，在发酵过程中，除了不断进行通气（好氧发酵）和为调节pH而加入的酸碱溶液外，与外界没有其他物料交换. 以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。 在微生物分批发酵过程中，以某种方式向发酵系统中补加一定物料，但并不连续地向外放出发酵液的发酵技术，使发酵液的体积随时间逐渐增加。是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术。 发酵周期 在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法 完成多个生长周期的微生物培养方法 无菌要求 高 高 低 菌种变异 稳定 易污染杂菌，退化高 菌种变异，退化少 应用范围 范围广 范围小 范围广 发酵罐体积 恒定值 体积相对恒定 随时间增加：D=F/(V0+FT) 比生长速率 μ=1/X?dx/dt μ=1/X(dx/dt+Dx) xt=xo+Yx/s(SR-St) 成本 低 高 高 产物利用率 与转化效率 高 低 高 接下表：背面 接上表：背面 发酵方法 比较内容 分批发酵 连续（流加）发酵 分批补料发酵 其他 优点 ①对温度的要求低，工艺操作简单； ② 比较容易解决杂菌污染和菌种退化等问题； 对营养物的利用效率较高，产物浓度也比连续发酵要高。 ① 可以提高设备的利用率和单位时间产量，只保持一个期的稳定状态； ② 发酵中各参数趋于恒值，便于自动控制； ③ 易于分期控制。可以在不同的罐中控制不同的条件。 可以解除底物的抑制、产物的反馈 抑制和分解代谢物阻遏作用。 ② 可以减少菌体生长量，提高有用产物的转化率； ③ 菌种的变异及染菌易控制； ④ 便于自动化控制 ⑤ 避免在分批发酵中一次性投入糖过多导致细胞大量生长，耗氧过多，以致通风搅拌设备不能匹配的状况。 缺点 ①人力、物力、动力消耗较大； ②生产周期较短 ③生产效率低。 ① 对设备的合理性和加料设备的精确性要求甚高； ② 营养成分的利用较分批发酵差，产物浓度比分批发酵低； ③ 杂菌污染的机会较多，菌种易因变异而发生退化。 对补料过程中加入的物料无菌要求高，如果这个过程中有处理不当，之前的过程全部作废，发酵倒罐。 呼吸作用与发酵的根本区别在于：电子受体不是将电子直接传递给底物本身的中间产物，而是交给电子传递系统，并逐步释放能量后再交给最终的电子受体。 4、发酵过程杂菌污染的途径有哪些？如出现杂菌污染，应如何处理？ 答：发酵过程杂菌污染的途径有1.种子带菌，2.培养基及设备消毒不够，3.设备破损，4.空气系统，5.操作不当（取样、补料、消泡、控制）等。（2分） 如出现杂菌污染，应对染菌时间、种类、染菌规模进行分析根据具体情况处理，（1分）如： 1.种子带杂菌——灭菌，排掉。（0.5分） 2.发酵前期——严重：实消后补种、料。不严重：运转并观察。（0.5分） 3.发酵中期——分析微生物数量、种类、物料性质，再做处理。（0.5分） 4.发酵后期——同中期，并考虑产率与成本关系，考虑放罐。（0.5分） 5、连续发酵有何优缺点？ 答：（1）、设备生产能力大、利用率高、没有中间清洗杀菌、没有发酵适应期。（1分） （2）、连续化、自动化、人平生产率高、成本降低。（1分） （3）、发酵稳定、便于管理。（1分） 缺点：营养利用率略低、控制要求高。（2分） 6、摇瓶提高溶氧方法有哪些？发酵罐提高溶氧方法有哪些？ 答：摇瓶提高溶氧可考虑减小装液比，增加摇床转速，不会造成染菌的情况下减少瓶口砂布层数等方法。（3分）发酵罐提高溶氧的方法有选择合理罐型，增加高径比，适当提高通气量，适当提高搅拌速度（搅拌罐）等方法。（3分） 6、 泡沫对发酵有何影响？常用的消泡方法有何优缺点？ 答：泡沫对发酵的影响有：（1）泡沫持久存在，妨碍CO2的排除，影响微生物对氧的吸收，破坏正常生理代谢，不利发酵和生物合成。（2）泡沫大量产生，使发酵罐有效容积大大减少，影响设备利用率。（3）泡沫过多，控制不好，会引起大量跑料，造成浪费和环境污染（4）泡沫升到灌顶，可能从轴封渗出，增加染菌机会（5）泡沫过多也会影响氧传递、通风与搅拌效果。（3分，答出3点以上即可） 化学消泡优点：化学消泡剂来源广泛，消泡效果好作用迅速可靠，用量