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发酵技术中菌体浓度与基质对发酵的影响及控制1 菌体浓度对发酵的影响菌体（细胞）浓度(cell concentration)：单位体积培养液中菌体的含量。
反映：菌体细胞的多少，而且反映菌体细胞生理特性不完全相同的分化阶段。
可据此算出菌体的比生长速率和产物的比生成速率等有关动力学参数。
菌体生长的影响因素遗传特性。
取决于细胞结构的复杂性和生长机制，细胞结构越复杂，分裂所需的时间就越长。
典型的细菌、酵母、霉菌和原生动物的倍增时间分别为45 min、90 min、3 h和6 h左右，这说明各类微生物增殖速率的差异。
菌体的增长还与营养物质和环境条件有密切关系。
各种碳源和氮源等成分和它们的浓度。
上限浓度、基质抑制（渗透压、关键酶）。
一些营养物质的上限浓度(g／L)如下：葡萄糖100、NH4+ 5、PO43- 10。
影响菌体生长的环境条件有温度、pH值、渗透压和水分活度等因素。
菌浓的大小对发酵产物的得率的影响在适当的比生长速率下，发酵产物的产率与菌浓成正比关系，即P=Q Pm c(X) P——发酵产物的产率(产物最大生成速率或生产率)，g／(L·h)；Q Pm——产物最大比生成速率，h-1；c(X)——菌体浓度，g／L。
初级代谢产物：菌浓愈大，产物的产量愈大。
次级代谢产物：比生长速率μ比μ临略高一点的最适菌浓[即c(X)临]，菌体的生产率最高。
菌浓过高会产生其他的影响：营养物质消耗过快，培养液的营养成分发生明显的改变，有毒物质的积累，溶氧下降，会对发酵产生各种影响。
摄氧速率OUR与传氧速率OTR相平衡时的菌体浓度，即临界菌体浓度c(X)临。
菌体超过此浓度，抗生素的比生成速率和体积产率都会迅速下降。
２基质对发酵影响及其控制据Monod方程，在分批发酵中菌体比生长速度是基质浓度的函数。
在c(S)<<Ks的情况下，菌体比生长速率与基质浓度呈线性关系。
基质过浓导致抑制作用。
当葡萄糖浓度低于100～150 g／L，不出现抑制作用；当葡萄糖浓度高于350～500 g／L，多数微生物不能生长，细胞出现脱水现象。
发酵课后题参考答案第一章一.发酵工程技术的发展大致可分为那几个阶段？每个阶段的技术特点是什么？答：发酵工程技术大致可分为六个发展阶段分别为：1.自然发酵阶段，在这一阶段人们对微生物的性质尚未认知，只是利用自然接种方法进行发酵制品的生产。
此阶段的技术特点是多数产品属嫌气发酵，且非纯种培养，凭经验传授技术和产品的质量不稳定的特点。
2.转折阶段，这一阶段又可分为三个阶段。
第一个阶段以纯种培养和无菌操作技术为转折点，这一阶段的技术特点发酵过程避免了杂菌污染，发酵效率逐步提高，生产规模逐渐扩大，产品质量稳定提高。
第二个转折点是深层液体通气搅拌纯种培养的采用，这一阶段的技术特点是深层液体通气搅拌纯种培养技术解决了大量培养基和生产设备的灭菌以及大量无菌扛起的制备问题，，且在提取精制中采用离心萃取机，冷冻干燥器等新型高效化工设备，是生产规模，产品质量和收效稳步提高。
第三个转折点是利用代谢调控进行微生物菌种选育和发酵条件的控制，技术特点是采用遗传育种方法进行微生物人工右边，选育出某种营养缺陷株或者抗代谢类似物菌株，在控制营养条件的情况下发酵生产大量积累所预期的氨基酸。
3.发酵放大技术的进一步发展阶段，技术特点是发酵罐的容积发展到前所未有的规模，发酵时氧耗大，对发酵设备提出了新的要求，并逐步运用计算机以及自动化控制技术进行灭菌和发酵过程的PH，溶解氧等发酵参数的控制，使发酵生产向连续化，自动化前进了一大步。
4.以基因工程为中心的时代。
技术特点是定向的改变生物性状与功能，创造新物种的目的，赋予微生物细胞具有生产较高等生物细胞所产生的和化合物的能里。
扩大了微生物的范围，大大丰富了发酵产业的内容，使发酵工业发生了革命性的变化。
二.简述工业发酵的应用范围？答：发酵工业的应用范围很广，按其产品可以分为四大类：11.微生物菌体。
工业生产的微生物菌体可分为两种，一种是供制面包用的酵母，另一种是作为人类或者动物使用的微生物细胞。
2.酶制剂。
