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1、液体深层发酵一、液体深层发酵的操作方式。根据操作方式的不同，液体深层发酵主要有分批 发酵、连续发酵和补料分批发酵三种类型.1、分批发酵。营养物和菌种一次加 入进行培养，直到结束放出，中间除了空气进入和尾气排出，与外部没有物料交 换。特点：一次性；发酵过程中，营养不断减少，微生物不断增殖，环境非稳 态;微生物生长的四个时期明显。应用：广泛.2、连续发酵。连续发酵是指以 一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同的速度流出培养液，从而使 发酵罐内的液量维持恒定，微生物在稳定状态下生长。稳定状态可以有效地延长 分批培养中的对数期。特点：培养基等量流入流出；各种变化=0；微生物群体生 长的四个时期
2、不存在。应用：常用于废水处理、葡萄糖酸、酒精、氨基酸发酵 等工业中.优点：操作稳定；利于机械、自动化；提高设备的利用率；减少灭菌 次数；易于过程优化.缺点：易染菌；微生物易变异;对产品类型的适应性不广； 对设备及附件要求高。3、补料分批发酵.补料分批发酵又称半连续发酵，是介 于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术，是指在微生物分批发酵中，以某种 方式向培养系统补加一定物料的培养技术.通过向培养系统中补充物料，可以使 培养液中的营养物浓度较长时间地保持在一定范围内，既保证微生物的生长需 要，又不造成不利影响，从而达到提高产率的目的.特点：可以解除底物抑制、 产物抑制、分解阻遏或克服微生物过度生长
3、；提高有用产物的转化率；应用：应 用广泛，用于面包酵母、氨基酸、抗生素等工业；二、发酵工艺控制。发酵过 程中，为了能对生产过程进行必要的控制，需要对有关工艺参数进行定期取样测 定或进行连续测量。反映发酵过程变化的参数可以分为两类：（1）直接参数：可 以直接采用特定的传感器检测的参数。它们包括反映物理环境和化学环境变化的 参数，如温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、PH、离子 浓度、溶解氧、基质浓度等。（2）间接参数：至今尚难于用传感器来检测的参数， 包括细胞生长速率、产物合成速率和呼吸嫡等。这些参数需要根据一些直接参数， 借助于电脑计算和特定的数学模型才能得到。上述参数中，对发
4、酵过程影响较 大的有温度、pH、溶解氧浓度等。1、温度：温度能影响酶的活性，也能影响 生物合成的途径。温度还会影响发酵液的物理性质，以及菌种对营养物质的分解 吸收等。应采用具备热交换装置发酵罐.2、pH： pH能够影响酶的活性，以及细 胞膜的带电荷状况.还会影响培养基中营养物质的分解等.常用的控制方法有： 调整生理碱性和酸性盐类的比例；选择不同C、N的种类和比例；添加缓 冲剂。3、溶解氧:在发酵过程中菌种只能利用溶解氧。因此，必须向发酵液中连 续补充大量的氧，并要不断地进行搅拌，以提高氧在发酵液中的溶解度。4、泡 沫:发酵过程中，通气、搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等， 都有可
5、能产生泡沫。过多的持久性泡沫对发酵是不利的。常采用机械消泡和消泡 剂消沫。5、营养物质的浓度：发酵液中各种营养物质的浓度，特别是碳氮比、 无机盐和维生素的浓度，会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。三、发酵 设备。进行微生物深层培养的设备统称发酵罐。由于微生物有好氧与厌氧之分， 所以其培养装置也相应地分为好氧发酵设备与厌氧发酵设备.（1）液态好氧发酵 罐。特点：有冷却装置。有通风装置。代表：机械搅拌发酵罐、通气搅拌发 酵罐。（2）液态厌氧发酵罐。特点：有冷却装置.没有通风装置。代表：酒精 发酵罐、啤酒发酵罐。1、机械搅拌式发酵罐.它是利用机械搅拌器的作用，使 空气和发酵液充分混合，促进氧的溶解，以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需 的溶解氧。类型：通用式发酵罐、自吸式发酵罐。2、通风搅拌式发酵罐。在通风搅拌式发酵罐中，通风的目的不仅是供给微生物所需要的氧，同时还利用 通入发酵罐的空气，代替搅拌器使发酵液均匀混合。类型：循环式通风发酵罐（空 气带升式发酵罐或带升式发酵罐）、高位塔式发酵罐.3、厌氧发酵设备.特点： 严格的厌氧液体深层发酵的主要特色是排除发酵罐中的氧。类型：酒精发酵罐 和用于啤酒生产的锥底立式发酵罐。
