分批发酵、连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较

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1、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

2、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/dtµ=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：背面发酵方法分批发酵连续（流加）发酵分批补料发酵比较内容其他优点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；①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

3、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。①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

4、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

5、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

6、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，用量少，不需改造设备，大小规模适用，易实现自动控制。缺点：消泡剂对微生物生长有毒性。（1分）物理消泡优点：不用在发酵液中加

7、其他物质，节省原料，减少由于加消泡剂引起的污染机会。缺点：不如化学消泡迅速、可靠，需一定设备及消耗动力，不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素。（1分）7、改变细胞膜通透性的方法有哪些？答：（1）选择生物素缺陷型限制生物素用量，（2）生物素过量时采用油酸缺陷型菌株，限制油酸用量，（3）添加含高级脂肪酸的表面活性剂，拮抗脂肪酸的合成，（4）选育甘油缺陷型，限制甘油含量，（5）添加青霉素控制细胞壁后期合成。（每点1分