第八章发酵工程----第二讲
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第⼋章发酵操作⽅式及发酵动⼒学第⼋章发酵操作⽅式及发酵动⼒学第⼀节发酵类型及操作⽅式⼀、发酵的类型1、根据微⽣物对氧的需求1)好氧性发酵◆需不断通⼊⽆菌空⽓◆如:利⽤⿊曲霉发酵⽣产柠檬酸利⽤棒杆菌发酵⽣产⾕氨酸利⽤黄单胞菌⽣产黄原胶抗⽣素发酵⽣产2)厌⽓性发酵◆不需供氧◆如:乳酸杆菌的乳酸发酵梭状芽孢杆菌的丙酮丁醇发酵酵母菌为兼性厌氧微⽣物,⽆氧时发酵⽣产酒精,有氧时发酵⽣产菌体2、按发酵培养基物理状态分1)固体发酵根据物料堆放的厚薄分为:薄层发酵:⽊盘或苇帘,1~2cm,培养箱或曲室内厚层发酵:深槽或池,架设帘,30cm以上,接种后通⽓固体发酵优点:可直接采⽤农副产品为原料,⽣产成本和能量消耗都较低;发酵培养基含⽔分低,有时产物浓度⼤⼤⾼于液体培养。
固体发酵缺点:同液体发酵相⽐,固体发酵中微⽣物、营养和产物的分散,发酵热的移去和氧的供应以及杂菌污染的避免等都较困难。
2)液体发酵发酵⼯业的主要⽅法根据培养液的深浅分表⾯培养法深层培养法表⾯培养法(浅盘发酵)◇利⽤浅盘,仅装⼀薄层培养液,接种后进⾏表⾯培养◇在液体上⾯多数形成⼀层菌膜◇在缺乏通⽓设备时,对⼀些繁殖快的好⽓性微⽣物可利⽤此法◇早年青霉素⽣产菌株点青霉(Penicillium notatum) 具有表⾯⽣长的特点,采⽤表⾯培养⽣产青霉素⼜如利⽤⽩地霉⽣产⼈造⾁深层发酵法深层发酵(submerged fermentation)指在液体培养基内部(⽽不仅仅在表⾯)进⾏的培养过程。
深层发酵是当前发酵⼯业中使⽤的主要形式液体深层发酵的优点:1)液体悬浮状态是多数微⽣物的最适⽣长环境。
2)在液体中,菌体及其底物、产物(包括热)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进⾏。
3)液体输送⽅便,易于机械化操作。
4)⼚房⾯积⼩,⽣产效率⾼,易进⾏⾃动化控制,产品质量稳定。
5)产品易于提取、精制⼆、发酵操作⽅式分批操作补料分批操作连续操作1、分批操作分批发酵(batch fermentation)向反应器中⼀次投⼊所需的培养基,然后接种培养,培养过程中除控制温度和pH外不进⾏其他任何控制,反应结束后将全部培养液排出进⾏处理。