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| 配料釜稱重系統(tǒng)發(fā)酵的形式及優(yōu)缺點 | 2021-02-05 |
配料釜稱重系統(tǒng)在發(fā)酵過程的形式及優(yōu)缺點簡單描述 1. 配料釜電子秤發(fā)酵主要操作方式：根據(jù)發(fā)酵過程操作方式將工業(yè)發(fā)酵分為三種模式，即間歇發(fā)酵，連續(xù)發(fā)酵和流加發(fā)酵。 (1)間歇發(fā)酵：是見的工業(yè)發(fā)酵方式，也稱分批發(fā)酵或批式發(fā)酵。將配料釜電子秤和培養(yǎng)基滅菌后，向配料釜電子秤中接入種子、開始發(fā)酵過程。 操作簡單、不容易染菌、投資低;但生產(chǎn)能力低、勞動強度大產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。 (2) 稱重反應(yīng)罐連續(xù)發(fā)酵 是指以一定的速度向攪拌釜電子秤內(nèi)添加新鮮培養(yǎng)基，同時以相同的速度流出培養(yǎng)液，從而使配料釜電子秤內(nèi)的液量維持恒定，微生物在穩(wěn)定狀態(tài)下生長。 可長期連續(xù)進行，生產(chǎn)能力高;但操作控制要求高，投資高、雜菌污染、微生物菌種變異。配料罐稱重系統(tǒng)主要用于實驗室進行發(fā)酵動力學(xué)研究，在工業(yè)發(fā)酵中應(yīng)用不多見，只應(yīng)用于菌種的遺傳性質(zhì)比較穩(wěn)定的發(fā)酵，如酒精發(fā)酵等。 (3) 配料釜配料系統(tǒng)流加發(fā)酵 又稱補料分批發(fā)酵，是介于間歇發(fā)酵與連續(xù)發(fā)酵的一種操作方式。 它同時具備兩者的部分優(yōu)點，是一種在工業(yè)上比較常用的操作方式。流加發(fā)酵的特點是在流加階段按一定的規(guī)律向稱重反應(yīng)釜中連續(xù)地補加營養(yǎng)物或(和)前體，由于稱重配料釜不向外排放產(chǎn)物，配料釜稱重系統(tǒng)中的發(fā)酵體積將不斷增加，直到規(guī)定體積后放稱重配料釜。 補料分批發(fā)酵可分為兩種類型：單一補料分批發(fā)酵和反復(fù)補料分批發(fā)酵。 在開始時投入一定量的基礎(chǔ)培養(yǎng)基，到發(fā)酵過程的適當(dāng)時期，開始連續(xù)補加碳源或(和)氮源或(和)其他必須基質(zhì)，直到發(fā)酵液體積達到稱重配料釜操作容積后，停止補料，最后將發(fā)酵液一次全部放出，這種操作方式稱為單一補料分批發(fā)酵。 反復(fù)補料分批發(fā)酵是在單一補料分批發(fā)酵的基礎(chǔ)上，每隔一定時間按一定比例放出一部分發(fā)酵液，使發(fā)酵液體積始終不超過發(fā)酵罐的操作容積，從而在理論上可以延長發(fā)酵周期，直至發(fā)酵產(chǎn)率明顯下降，才最終將發(fā)酵液全部放出。 補料分批發(fā)酵作為分批發(fā)酵向連續(xù)發(fā)酵的過渡，反應(yīng)釜兼有兩者優(yōu)點，且克服了兩者缺點：可解除營養(yǎng)物基質(zhì)的抑制、產(chǎn)物反饋抑制和葡萄糖分解阻遏效應(yīng);可避免好氧發(fā)酵在分批發(fā)酵中因一次性投入糖過多造成細胞大量生長，耗氧過多，以至通風(fēng)攪拌設(shè)備不能匹配的狀況;可在某些情況下減少菌體生成量，提高有用產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率。 補料分批發(fā)酵技術(shù)在生產(chǎn)和科研上被廣泛運用，包括單細胞蛋白、氨基酸、生長激素、抗生素、維生素、酶制劑、核苷酸、有機酸等幾乎整個發(fā)酵工業(yè)。 | |
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