四种模式为分批培养、补料—分批培养、连续培养和半连续培养。
特点:
(1)分批培养:发酵过程中发酵液的成分不断的变化,所有液体的流量等于零,分为六个时期:停滞期、加速期、对数期、减速期、静止(稳定)期、死亡期。
停滞期:μ=0,细胞数量不变,长短取决于种子的活性、接种量、培养基的可利用性和浓度
加速期:μ从最小升为最大
对数期:μ最大,长短取决于培养基的可利用性和有害代谢产物的积累
减速期:μ不断下降,养分减少、有害代谢物积累、细胞形态退化,长短取决于菌对限制性机制的亲和力
静止期:μ=α即净生长速率=0,生长与死亡动态平衡,次级代谢产物大量合成,菌分化然色变浅
死亡期:μ<α,生长呈负增长,养分耗尽,有害代谢产物大量积累,开始时间取决于菌的种类和培养条件
生长关联型:初级代谢产物的形成与生长关联,次级代谢产物的形成与成长非直接关联
非生长关联性:产物的形成只与细胞的积累量有关
优点:操作简单,周期短,染菌的机会减少,生产过程、产品质量易掌握;
缺点:存在基质抑制问题,出现二次生长现象,产率较低。
(2)补料—分批培养:发酵液体积不断增加
优点:系统维持很低的基质浓度,避免阻遏作用,按设备的通气能力维持适当的发酵条件,减缓代谢有害物的不利影响;
(3)连续培养:操作简单,产品质量稳定,对发酵设备以外的外围设备利用率高,及时排除对发酵有害的物质,有效延长分批培养中的对数期,但菌种的稳定性差,易杂菌污染;
(4)半连续培养:放掉部分发酵液再补入适当料液补充养分和前提,代谢有害物被稀释,有利于产物的继续合成。
缺点:
A.丢失未利用的养分和处于生产旺盛期的菌体;
B.发酵液被稀释,送去提炼的发酵液体积更大;
C.被稀释后可能产生更多的有害代谢物;
D.经代谢产生的前提可能消失;
E.有利于非产生菌突变株的生长。
(简答题)
简述微生物发酵工艺的主要四种模式及其特点。
正确答案
答案解析
略