红霉素发酵工艺控制及操作.ppt

红霉素发酵工艺控制及操作
讲师:king
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1. 概述
2. 温度的影响及其控制
3. pH的影响及控制
4. 溶氧的影响和控制
5. 泡沫的影响和控制
6. 红霉素发酵现场操作要点
7. 红色糖多孢菌各周期阶段形态
一、发酵工艺的控制
1. 概述
发酵过程控制是发酵的重要部分
控制难点:过程的不确定性和参数的非线性
发酵过程的影响因素是复杂的,比如设备的差别、水的差别、培养基灭菌的差别,菌种保藏时间的长短,发酵过程的细微差别都会引起微生物代谢的不同。了解和掌握分析发酵过程的一般方法对于优化发酵是十分必要的
一、发酵过程的方式
二、发酵过程的代谢参数
一、发酵过程的方式
分批培养
补料分批培养
半连续培养
连续培养
分批培养中微生物的生长规律
迟滞期
对数生长期
稳定期
死亡期
迟滞期:菌体没有分裂只有生长,因为当菌种接种入一个新的环境,细胞内的核酸、酶等稀释,这时细胞不能分裂。
对数生长期:当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓度达到一定程度,细胞开始分裂,这时细胞生长很快,对于初级代谢产物,在对数生长期初期就开始合成并积累,
稳定期:随着细胞生长,培养液中的营养物减少,废物积累,导致细胞生长速率下降,进入减速期
死亡期:最后当细胞死亡速率大于生成速率,进入死亡期,而次级代谢产物则在对数生长期后期和稳定期大量合成。
1、分批发酵(间隙发酵)
最简单的发酵过程,培养基灭菌后, 接入菌种,进行发酵, 除了空气的通入和排气外, 没有物料的加入和取出。
整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。
分批培养的优缺点:
优点: 操作简单,周期短,染菌机会少,生产过程容易掌握
缺点: 产率低
2、补料分批培养
在分批培养过程中补入新鲜的料液,以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。
在此过程中只有料液的加入没有料液的取出,在工厂的实际生产中采用这种方法很多。
补料分批培养的优缺点:
优点: 在这样一种系统中可以维持低的基质浓度,避免快速利用碳源的阻遏效应;可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件。
缺点: 由于没有物料取出,产物的积累最终导致比生产速率的下降; 增加了染菌机会
3、半连续培养
在补料分批培养的基础上间歇放掉部分发酵液(带放)称为半连续培养。
半连续培养的优缺点
优点: 放掉部分发酵液,再补入部分料液,使代谢有害物得以稀释有利于产物合成,提高了总产量。
缺点: 代谢产生的前体物被稀释,提取的总体积增大