发酵工艺过程把持综述

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4、鬃新疆农业大学专业文献综述题目:发酵工艺过程的控制姓名:乔峰学院:食品科学与药学学院专业:食品质量与安全班级:食品质量与安全122班学号:124033225指导教师:张珍珍2013年12月3日发酵工艺过程控制发酵过程中的代谢变化与控制参数一、发酵工艺过程控制的重要性从产物形成来说，代谢变化就是反映发酵中的菌体生长、发酵参数的变化（培养基和培养条件）和产物形成速率这三者之间的关系。二、发酵过程的代谢变化规律这里介绍分批发酵、补料分批发酵、半连续发酵及连续发酵四种类型的操作方式下的代谢特征。1、分批发酵指在一个封闭的培养系统内含有初始限制量的基质的发

5、酵方式。即一次性投料，一次性收获产品的发酵方式。在分批培养过程中根据产物生成是否与菌体生长同步的关系，将微生物产物形成动力学分为（1）生长关联型产物的生成速率与菌体生长速率成正比。这种产物通常是微生物分解基质的直接产物，如酒精，但也有某些酶类，如脂肪酶和葡萄糖异构酶对于生长关联型产品，可采用有利于细胞生长的培养条件，延长与产物合成有关的对数生长期。（2）非生长关联型产物的生成速率与菌体生长速率成无关，而与菌体量的多少有关。对于非生长关联型产品，则宜缩短菌体的对数生长期，并迅速获得足够量的菌体细胞后，延长稳定期，从而提高产量。2、补料-分批发酵是指

6、分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。与传统的分批发酵相比，优点在于使发酵系统中维持很低的基质浓度。低基质浓度的优点：（1）可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；（2）克服养分的不足，避免发酵过早结束。３、半连续发酵是指在补料－分批发酵的基础上，间歇地放掉部分发酵液的培养方法。优点：（1）可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；（2）克服养分的不足，避免发酵过早结束；（3）缓解有害代谢产物的积累。４、连续发酵又称连续流动培养或开放型培养，即培养基料液连续

7、输入发酵罐，并同时放出含有产品的发酵液的培养方法。在这样的环境中培养，所提供的基质对菌的生长就受到限制，培养液中的菌体浓度能保持一定的稳定状态。与传统的分批发酵相比，连续培养有以下优点：（1）维持低基质浓度：可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；（2）避免培养基积累有毒代谢物；（3）可以提高设备利用率和单位时间的产量，节省发酵罐的非生产时间；（4）便于自动控制。但连续培养也有缺点：（1）长时间的连续培养难以保证纯种培养；（2）菌种发生变异的可能性较大。故在工业规模上很少采用。生产上只有丙酮丁醇厌氧发酵、纸浆

8、液生产饲料酵母、以及活性污泥处理各种废水等才使用连续培养工艺，此方法多数用于实验室以研究微生物的生理特性。三、发酵过程的主要控制参数pH