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发酵罐在发酵过程的形式及优缺点简单描述

来源:杭州惠合机械设备有限公司  发布日期:2017-05-22  点击次数:1496

  发酵罐在发酵过程的形式及优缺点简单描述

发酵罐

发酵罐

  1.发酵罐发酵主要操作方式:根据发酵过程操作方式将工业发酵分为三种模式,即间歇发酵,连续发酵和流加发酵。

  (1)间歇发酵:是最常见的工业发酵方式,也称分批发酵或批式发酵。将发酵罐和培养基灭菌后,向发酵罐中接入种子、开始发酵过程。

  操作简单、不容易染菌、投资低;但生产能力低、劳动强度大产品质量不稳定。

  (2)发酵罐连续发酵

  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。

  可长期连续进行,生产能力高;但操作控制要求高,投资高、杂菌污染、微生物菌种变异。

  发酵罐主要用于实验室进行发酵动力学研究,在工业发酵中应用不多见,只应用于菌种的遗传性质比较稳定的发酵,如酒精发酵等。

  (3)发酵罐流加发酵

  又称补料分批发酵,是介于间歇发酵与连续发酵的一种操作方式。它同时具备两者的部分优点,是一种在工业上比较常用的操作方式。

  流加发酵的特点是在流加阶段按一定的规律向发酵罐中连续地补加营养物或(和)前体,由于发酵罐不向外排放产物,罐中的发酵体积将不断增加,直到规定体积后放罐。

  补料分批发酵可分为两种类型:单一补料分批发酵和反复补料分批发酵。

  在开始时投入一定量的基础培养基,到发酵过程的适当时期,开始连续补加碳源或(和)氮源或(和)其他必须基质,直到发酵液体积达到发酵罐最大操作容积后,停止补料,最后将发酵液一次全部放出,这种操作方式称为单一补料分批发酵。

  反复补料分批发酵是在单一补料分批发酵的基础上,每隔一定时间按一定比例放出一部分发酵液,使发酵液体积始终不超过发酵罐的最大操作容积,从而在理论上可以延长发酵周期,直至发酵产率明显下降,才最终将发酵液全部放出。

  补料分批发酵作为分批发酵向连续发酵的过渡,兼有两者优点,且克服了两者缺点:可解除营养物基质的抑制、产物反馈抑制和葡萄糖分解阻遏效应;可避免好氧发酵在分批发酵中因一次性投入糖过多造成细胞大量生长,耗氧过多,以至通风搅拌设备不能匹配的状况;可在某些情况下减少菌体生成量,提高有用产物的转化率。

  补料分批发酵技术在生产和科研上被广泛运用,包括单细胞蛋白、氨基酸、生长激素、抗生素、维生素、酶制剂、核苷酸、有机酸等几乎整个发酵工业。

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