發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化

1、發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化 發(fā)酵優(yōu)化對(duì)于搞發(fā)酵的工作者而言是非常必需的，下面結(jié)合其他戰(zhàn)友的一些經(jīng)驗(yàn)之談引出此專(zhuān)題，希望大家踴躍討論，以 其提高發(fā)酵水平和解決實(shí)際問(wèn)題。發(fā)酵工藝的優(yōu)化在發(fā)酵行業(yè)起到很大的作用,尤其是在發(fā)酵生產(chǎn)中 ,它是提高發(fā)酵指標(biāo)的一項(xiàng)非常 ,有用的技術(shù)手段 .同時(shí)也是搞發(fā)酵行業(yè)的人的必備知識(shí)要求之一 ,借此我想通過(guò)和大家交流共同提高發(fā)酵方面的知識(shí)水平 .發(fā)酵工藝優(yōu)化方法與思路 :發(fā)酵工藝優(yōu)化的方法有很多 ,它們之間不是孤立的 ,而是相互聯(lián)系的。在一種發(fā)酵中,往往是多種優(yōu)化方法的結(jié)合 ,其目的就是發(fā)酵是細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)中最早被人們認(rèn)識(shí)和利用的。發(fā)酵技術(shù)在醫(yī)藥、輕工、食品、農(nóng)業(yè)、 環(huán)保等

2、領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使這一技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。為了提高發(fā)酵生產(chǎn)水平，人們首先考慮 的是菌種的選育或基因工程的構(gòu)建。而實(shí)際上，發(fā)酵工藝的優(yōu)化，包括生物反應(yīng)器中的工程問(wèn)題，也同樣非常重要。發(fā)酵 環(huán)境條件的優(yōu)化是發(fā)酵過(guò)程中最基本的要求，也是最重要、最難掌握的技術(shù)指標(biāo)。溫度、 pH 值、溶氧、攪拌轉(zhuǎn)速、氨離 子、金屬離子、營(yíng)養(yǎng)物濃度等的優(yōu)化控制，依據(jù)不同的發(fā)酵而有所不同。 同時(shí)，微生物在生長(zhǎng)的不同階段、生產(chǎn)目的代謝產(chǎn)物的不同時(shí)期，對(duì)環(huán)境條件可能會(huì)有不同的要求。因此，應(yīng)該在生物反 應(yīng)器內(nèi)，使溫度、 pH 值、溶氧、攪拌轉(zhuǎn)速等不斷變換，始終為其提供最佳的環(huán)境條件，以提高目的產(chǎn)物的得率,

3、在發(fā)酵放大實(shí)驗(yàn)中，一般都很注重尋找最佳的培養(yǎng)基配方和最佳的溫度、 pH 值、溶氧等參數(shù)，但往往忽視了細(xì)胞代謝流的變化。例 如：在溶解氧濃度的測(cè)量與控制時(shí)，關(guān)心的是最佳氧濃度或其臨界值，而不注意細(xì)胞代謝時(shí)的攝氧率；用氨水調(diào)節(jié) pH 值 時(shí)，關(guān)心的是最佳 pH 值，卻不注意添加氨水時(shí)的動(dòng)態(tài)變化及其與其他發(fā)酵過(guò)程的參數(shù)的關(guān)系，而這些變化對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)代 謝卻非常重要。注意 :大家可以從以下各個(gè)方面進(jìn)行交流 .盡量能夠分類(lèi)進(jìn)行敘述 ,我總結(jié)了以下幾累 ,也不是很全 ,當(dāng)然從其他的方面進(jìn)行交流 也可以 ,但是希望你注明附加說(shuō)明 ! 謝謝大家的參與 !一 . 好氧發(fā)酵1. PH 工藝的優(yōu)化2. 溶氧工藝的優(yōu)

4、化3. 原材料工藝的優(yōu)化4. 消毒 （滅菌）工藝的優(yōu)化5. 菌種制備工藝的優(yōu)化6. 小試到中試 , 中試到生產(chǎn)等擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的工藝優(yōu)化7. 成本工藝優(yōu)化8. 種子罐工藝的優(yōu)化9. 發(fā)酵罐工藝參數(shù)控制的優(yōu)化10. 儀表控制的工藝優(yōu)化11. 環(huán)境的工藝優(yōu)化12. 染菌處理的工藝優(yōu)化13. 緊急情況處理的工藝優(yōu)化 （停電 停水 停氣 停汽等 ）14. 補(bǔ)料工藝的優(yōu)化15. 倒種工藝的優(yōu)化16 發(fā)酵設(shè)備的工藝優(yōu)化17.其他的工藝優(yōu)化二 . 厭氧工藝的優(yōu)化 三.固體發(fā)酵的工藝優(yōu)化 四.其他 1. PH 工藝的優(yōu)化A. 配料中的PH很重要，其中有配前PH,配后PH,消前PH,消后PH,接種前PH,工藝控制PH

5、等，配前PH,配后PH,可以用來(lái)檢測(cè) 厡材料的質(zhì)量 ,初步估計(jì)配料的情況 ,如果出了錯(cuò)誤 ,有時(shí)候可以從 PH 中的變化看出來(lái) ,能夠減少錯(cuò)誤的發(fā)生 .B. 另外，每次有新的配方我們總是要用PH方法檢測(cè)其中的每種厡材料是否會(huì)和其他的發(fā)生反應(yīng)，可以互相兩兩混合，檢測(cè)PH的變化 ,也可以用來(lái)作為配微量元素的檢測(cè) .C. 消前PH可以用來(lái)減少消毒過(guò)程對(duì)培養(yǎng)基的破壞，因?yàn)榕囵B(yǎng)基在消毒中會(huì)有 PH的變化，在不同的PH條件下對(duì)培養(yǎng)基破壞也不一樣，因此可以在消毒的時(shí)候選擇合適的PH,消毒完后可以調(diào)節(jié)過(guò)來(lái)，這樣一來(lái)可以對(duì) PH敏感的一些原材料減少破壞，這種方法在生產(chǎn)中已經(jīng)取得了初步的成績(jī)，提高了指標(biāo) .D.

6、工藝控制的PH,在發(fā)酵的產(chǎn)抗期間，通過(guò)在不同的發(fā)酵時(shí)間調(diào)整不同的PH,可以減少雜質(zhì)的產(chǎn)生，同時(shí)還可以緩解溶氧，比如在頭孢發(fā)酵中 ，通過(guò)在后期調(diào)整 PH 可以減少 DCPC 的含量 ，給提取工序帶來(lái)很大的好處 ，E. 補(bǔ)料罐通過(guò)PH的調(diào)節(jié)可以更好的通過(guò)流加物料而不影響發(fā)酵.（部分發(fā)酵在不同時(shí)期的PH有所不同，所以通過(guò)補(bǔ)料罐的調(diào)整可以對(duì)發(fā)酵指標(biāo)有所提高 ）F. 發(fā)酵過(guò)程中的PH調(diào)節(jié)可以通過(guò)各種方法，不一定要添加氨水和氫氧化鈉，可以添加玉米槳等其他的物料來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié).G. 控制放罐時(shí)的PH可以對(duì)后面的過(guò)濾有所影響，所以一定要控制好放罐前的PHH. 繪制種子瓶和種子罐以及發(fā)酵罐等整個(gè)發(fā)酵過(guò)程的 PH 生

7、長(zhǎng)曲線(xiàn) ，可以用來(lái)參考控制工藝 ，檢測(cè)無(wú)菌情況的發(fā)生 .A. 華東理工大學(xué)的張嗣良提出了 “以細(xì)胞代謝流分析與控制為核心的發(fā)酵工程學(xué) ”的觀點(diǎn)。他認(rèn)為，必須高度重視細(xì)胞代 謝流分布變化的有關(guān)現(xiàn)象 ，研究細(xì)胞代謝物質(zhì)流與生物反應(yīng)器物料流變化的相關(guān)性，高度重視細(xì)胞的生長(zhǎng)變化，盡可能多地 從生長(zhǎng)變化中做出有實(shí)際價(jià)值的分析，進(jìn)一步建立細(xì)胞生長(zhǎng)變量與生物反應(yīng)器的操作變量及環(huán)境變量三者之間的關(guān)系，以 便有效控制細(xì)胞的代謝流，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化。B. 補(bǔ)料分批發(fā)酵技術(shù)該技術(shù)可以有效地減少發(fā)酵過(guò)程中培養(yǎng)基黏度升高引起的傳質(zhì)效率降低、降解物的阻遏和底物的反饋 抑制的現(xiàn)象，很好地控制代謝方向，延長(zhǎng)產(chǎn)物合成期和增加

8、代謝物的積累。所需營(yíng)養(yǎng)物限量的補(bǔ)加，常用來(lái)控制營(yíng)養(yǎng)缺陷 型突變菌種，使代謝產(chǎn)物積累到最大。氨基酸發(fā)酵中采用這種補(bǔ)料分批技術(shù)最普遍，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的代謝調(diào)控。C. 超聲波的應(yīng)用 :超聲波有很強(qiáng)的生物學(xué)效應(yīng)。可應(yīng)用于發(fā)酵過(guò)程的上、中、下游三個(gè)階段。其在發(fā)酵工藝上的應(yīng)用，可增加細(xì)胞膜的通透性和選擇性，促進(jìn)酶的變性或分泌，增強(qiáng)細(xì)胞代謝過(guò)程，從而縮短發(fā)酵時(shí)間，改善生物反應(yīng)條件，高生物產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量 . 超聲波的作用機(jī)制分為熱作用、空化作用和機(jī)械傳質(zhì)作用。熱作用是超聲波在介質(zhì)內(nèi)傳播過(guò)程中，能 量不斷被介質(zhì)吸收而使介質(zhì)的溫度升高的一種現(xiàn)象，可用于殺菌或使酶失活?？栈饔檬浅暡ㄔ诮橘|(zhì)中傳播時(shí)，液體中 分子的平

9、均距離隨著分子的振動(dòng)而變化。當(dāng)其超過(guò)保持液體作用的臨界分子間距，就形成空化（空泡）。空泡內(nèi)可產(chǎn)生瞬間高溫高壓并伴有強(qiáng)大的沖擊波或射線(xiàn)流等，這足以改變細(xì)胞的壁膜結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞內(nèi)外發(fā)生物質(zhì)交換。機(jī)械傳質(zhì)作用是超聲 波在介質(zhì)中傳播時(shí)，可使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入振動(dòng)狀態(tài)，加速發(fā)酵液的質(zhì)量傳遞，提高發(fā)酵過(guò)程的反應(yīng)速度。超聲波可廣泛應(yīng)用 于生物發(fā)酵工程。不同頻率和強(qiáng)度的超聲波對(duì)發(fā)酵過(guò)程的作用是不同的，使用時(shí)應(yīng)視具體的發(fā)酵工藝和使用條件進(jìn)行選 擇。增加前體物的合成增加目的產(chǎn)物的前體物的合成或是直接添加前體物，均有利于目的產(chǎn)物的大量積累。如：在氨基酸 的發(fā)酵中，通常在微生物的培養(yǎng)中加入前體，生產(chǎn)氨基酸；在花生四烯酸的發(fā)酵

10、中，通過(guò)增加前體物或是加強(qiáng)糖代謝的途 徑，增加其前體物的合成，均有助于提高花生四烯酸的產(chǎn)量。去除代謝終產(chǎn)物改變細(xì)胞膜的通透性，把屬于反饋控制因子 的終產(chǎn)物迅速不斷地排出細(xì)胞外，不使終產(chǎn)物積累到可引起反饋調(diào)節(jié)的濃度，即可以預(yù)防反饋控制。我再根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)談?wù)劊翰蛔阒帲凑?qǐng)大家給與補(bǔ)充改正！2. 溶氧工藝的優(yōu)化A. 影響溶氧的條件有：溫度、通氣量、發(fā)酵液性質(zhì)、物料的性質(zhì)、補(bǔ)料的情況、壓力、攪拌的形式、設(shè)備的各種參數(shù)、菌 絲本身的情況、染菌等等b. 控制好的溶氧要從各個(gè)方面分析入手，比如說(shuō)，在不同的周期要調(diào)整各種影響溶氧的條件順序就不一樣，前期可以調(diào)整 通氣量，罐壓然后溫度，經(jīng)攪拌等對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)影響

11、不大，但是在發(fā)酵后期則要注意：如果你的軍種和產(chǎn)物的生產(chǎn)對(duì)溫度敏 感的話(huà)，則需要最后調(diào)整溫度，如果對(duì)壓力或者二氧化碳敏感的話(huà)則最后再調(diào)整壓力。其他的情況一樣。也可以通過(guò)順序 調(diào)整來(lái)節(jié)省成本。c. 攪拌的形式很多，我們?cè)囘^(guò)很多的形式，根據(jù)設(shè)備的不同選型有所不同，但是必須要根據(jù)你的發(fā)酵液的性質(zhì)和電機(jī)的功 率等進(jìn)行選擇。這方面在發(fā)酵設(shè)備這本書(shū)上有詳細(xì)的描述。注意一點(diǎn)是：攪拌的選擇要注意它的接口和縫隙，避免染菌。d. 空氣分布器可以根據(jù)設(shè)備的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證它和物料的混合度達(dá)到最大當(dāng)然最好。不過(guò)一定要考慮它對(duì)染菌的影 響。以及對(duì)其進(jìn)行清洗的方便和消毒的方便，不易杜塞等 。e. 通過(guò)補(bǔ)料可以緩解溶氧，尤

12、其是你的部料成分對(duì)發(fā)酵后其有很大影響的時(shí)候，通過(guò)合適的補(bǔ)料時(shí)間和補(bǔ)料量的控制可達(dá) 到提高發(fā)酵指標(biāo)的效果。具體問(wèn)題具體分析了！f. 通氣量的控制可以根據(jù)菌絲的 ph 的變化和溶氧計(jì)的測(cè)量進(jìn)行控制，同時(shí)可以根據(jù)補(bǔ)料量 的多少進(jìn)行控制，這些均可以 作為調(diào)整溶氧的參考依據(jù)。做發(fā)酵優(yōu)化一定要有針對(duì)性 ,在你做一個(gè)新品種時(shí) ,一定要忘記你原來(lái)品種的所有特性,把注意力集中到你所從事的具體微生物的培養(yǎng)上來(lái) !就象人才培養(yǎng)一樣要因才施教 ,要有感情的去對(duì)待它 ,微生物也是生物 ,在某方面同人一樣 ,這是我做發(fā)酵幾年的 體會(huì)，對(duì)于發(fā)酵是TECHNOLOGY 還是SCIENCE,以及前途如何均不重要，重要的是要把自

13、己所做的事情做好，做精，做細(xì)，就能實(shí)現(xiàn) TECHNOLOGY 與 SCIENCE 之間的轉(zhuǎn)化 ,它們表象不同 ,本質(zhì)一樣 ! 再補(bǔ)充些工藝優(yōu)化的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn) 從搖瓶試驗(yàn)到中試發(fā)酵罐試驗(yàn)的不同之處1、消毒方式不同，搖瓶是外流蒸汽靜態(tài)加熱 （大部分是這樣的） ，發(fā)酵罐是直接蒸汽動(dòng)態(tài)加熱，部分的是直接和蒸汽混合，會(huì)因此影響發(fā)酵培養(yǎng)基的質(zhì)量，體積，PH，透光率等指標(biāo)。擴(kuò)大時(shí)搖考慮2、接種方式不同，搖瓶是吸管加入，發(fā)酵罐是火焰直接接種（當(dāng)然有其他的接種方式），要考慮接種時(shí)的菌株損失和菌種 的適應(yīng)性等。3、空氣的通氣方式不同，搖瓶是表面直接接觸。發(fā)酵罐是和空氣混合接觸，考慮二氧化碳的濃度和氧氣的融解情況。4

14、、蒸發(fā)量不同，搖瓶的蒸發(fā)量不好控制，濕度控制好的話(huà)，蒸發(fā)量會(huì)少。發(fā)酵罐蒸發(fā)量大，但是可以通過(guò)補(bǔ)料解決的。5、攪拌方式不同，搖瓶是搖轉(zhuǎn)方式進(jìn)行混合攪拌，對(duì)菌株的剪切力較小。發(fā)酵罐是直接機(jī)械攪拌，注意剪切力的影響和無(wú) 菌的影響。6、 PH的控制，搖瓶一般通過(guò)碳酸鈣和間斷補(bǔ)料控制PH,發(fā)酵可以直接流加控制 PH，比較方便。7、溫度控制，搖瓶是空氣直接接觸或者傳熱控制溫度，但是發(fā)酵罐是蛇罐或者夾套水降溫控制，注意降溫和加熱的影響。8、注意染菌的控制方法不一樣，發(fā)酵罐根據(jù)染菌的周期和染菌的類(lèi)型等可以采取一些必要的措施減少損失。9、發(fā)酵罐可以取樣或者儀表時(shí)時(shí)檢測(cè)，但是搖瓶因?yàn)榱啃〔荒芊奖愕倪M(jìn)行控制和檢測(cè)。

15、10、原材料不一樣，發(fā)酵所用原材料比較廉價(jià)而且粗曠，工藝控制和搖瓶區(qū)別很大等等。 ， 著說(shuō)說(shuō)發(fā)酵工藝中補(bǔ)料的作用補(bǔ)料分批培養(yǎng)（fed batch culture簡(jiǎn)稱(chēng)FBC）是指在分批培養(yǎng)過(guò)程中、間歇或連續(xù)地補(bǔ)加一種或多種成分的新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng) 方法、與傳統(tǒng)的分批集中補(bǔ)料培養(yǎng)相比、它有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可以避免在分批發(fā)酵中因 次投料過(guò)多造成發(fā)酵液環(huán)境突變，造成菌絲大量生長(zhǎng)等問(wèn)題，改善發(fā)酵液流變等性質(zhì)，使得 發(fā)酵過(guò)程泡沫得以控制，節(jié)省消泡劑，并提高了裝罐系數(shù)。（2）可以控制細(xì)胞質(zhì)量，以提高芽抱的比例，并使pH 得以穩(wěn)定。（3）可以解除底物抑制，產(chǎn)物反饋抑制和分解阻遏。（4）可以使 “放料和補(bǔ)料 ”方

16、法得以實(shí)施。該方法在發(fā)酵后期、產(chǎn)生了一定數(shù)量代謝產(chǎn)物后，在發(fā)酵液體積測(cè)量監(jiān)控下，放出 一部分發(fā)酵液，同時(shí)連續(xù)補(bǔ)充 部分新鮮營(yíng)養(yǎng)液，實(shí)現(xiàn)連續(xù)帶放、既有利于提高產(chǎn)物產(chǎn)量又可降低成本，使得發(fā)酵指 數(shù)得以大幅度提高。（5）利用 FBC 技術(shù)、可以使菌種保持最大的生產(chǎn)力狀態(tài)隨著傳感技術(shù)以及對(duì)發(fā)酵過(guò)程動(dòng)力學(xué)理淪深入研究、用模擬復(fù)雜的 數(shù)學(xué)模型使在線(xiàn)方式實(shí)最優(yōu)控制成為可能。連續(xù)補(bǔ)料控制目前采用有反饋控制和無(wú)反饋控制兩種方式。有反饋控制：選擇與過(guò)程直接關(guān)系的可檢測(cè)參數(shù)作為控制指標(biāo)，例如可以測(cè)量、控制發(fā)酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。穩(wěn)定PH在次級(jí)代謝最旺盛水平。而無(wú)反饋控制FBC是指無(wú)固定的反饋參數(shù)，以經(jīng)驗(yàn)

17、和數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的辦法來(lái)操作最優(yōu)化控制、從而使抗生素發(fā)酵產(chǎn)量得以大幅度提高。例如發(fā) 酵過(guò)程中前體的補(bǔ)加。由此可見(jiàn)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的有效控制，就先要解決補(bǔ)科的連續(xù)控制問(wèn)題。目前國(guó)外發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)補(bǔ)料采用：流量計(jì) （電磁流量計(jì)、液體質(zhì)量流量計(jì) ）、小型電動(dòng)、氣動(dòng)隔膜調(diào)節(jié)閥和控制器來(lái)實(shí) 現(xiàn)連續(xù)補(bǔ)料控制。菜發(fā)酵工廠在中試試驗(yàn)中還成功地運(yùn)用了電子稱(chēng)加三閥控制的自動(dòng)補(bǔ)科系統(tǒng)至于裝液量的問(wèn)題，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面考慮：1、保持在你所需要的轉(zhuǎn)速培養(yǎng)情況下（尤其是在后期，菌絲很多時(shí)，轉(zhuǎn)速很高時(shí)），不能讓發(fā)酵液把你的塞子濕掉，容易 造成染菌。2、裝液量的體積在消毒過(guò)程中，不能因?yàn)榉序v把塞子濕掉，或者跑出三角瓶，

18、裝液量太多會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。很容易染 菌。3、根據(jù)你的菌種的情況和發(fā)酵液的粘度，需要的混勻程度等等方面也要考慮。4、建議你做一個(gè)梯度試驗(yàn)（ 4050607080等）就可以找到你所需要的裝液量。 關(guān)于剩余空氣的排除在滅菌完畢后（ 100 度左右），立刻用蓋子或者其他的用品把你的培養(yǎng)搖瓶蓋好，有時(shí)候這么點(diǎn)空氣根 本對(duì)兼性厭氧發(fā)酵沒(méi)有什么影響，如果你的菌種要求很?chē)?yán)的話(huà)，最好用干冰加入已經(jīng)滅菌的空搖瓶后，立刻用其他的樣品 培養(yǎng)基分裝即可。當(dāng)然也可以用氮?dú)?。最好是二氧化碳。消?（滅菌 ）工藝的優(yōu)化1、消毒又叫滅菌，但是又很多的區(qū)別在里面（可以上網(wǎng)搜索資料參考，很多的），我們?cè)诠疽话惆阉Q(chēng)為消毒。消毒

19、其 實(shí)又很多的學(xué)問(wèn)在里面，一個(gè)好的消毒工可以達(dá)到一年內(nèi)千分之一的染菌率，非常的厲害！2、 發(fā)酵液經(jīng)過(guò)消毒會(huì)遭到很大的破壞，所以首先需要控制消毒前的PH，而后控制消毒時(shí)的溫度和時(shí)間 （非常重要，有時(shí)候 對(duì)發(fā)酵指標(biāo)又很大的影響），在VB12發(fā)酵中，消毒的質(zhì)量可以直接影響發(fā)酵的水平，從消后的指標(biāo)就幾乎能得出放罐時(shí)的 指標(biāo)。所以必須控制消毒的溫度和時(shí)間。3、消毒的方式的不同對(duì)發(fā)酵影響也很大，公司一般分實(shí)消（間斷消毒）和連消兩種，連消的發(fā)酵液質(zhì)量較好，但是對(duì)設(shè)備 儀器要求恨嚴(yán)格。實(shí)消操作簡(jiǎn)單，但是控制也不容易，對(duì)發(fā)酵噎破壞較大，因?yàn)樗纳禍貢r(shí)間很長(zhǎng)。對(duì)設(shè)備破壞較大，（震動(dòng)和蛇罐等）。4、現(xiàn)在出現(xiàn)一種是

20、螺旋板換熱器連續(xù)消毒，很方便也很經(jīng)濟(jì)。它的原理和連消鞳相似，只是它靠板式換熱，不和蒸汽直接 接觸，而且它的消毒蒸汽冷凝水可以回流到原培養(yǎng)基進(jìn)口處加熱培養(yǎng)基，可以節(jié)約成本。而且可以控制培養(yǎng)基的體積。但 是對(duì)設(shè)備的要求很?chē)?yán)格（為了保證無(wú)菌要求），很少的設(shè)備公司能夠做好這樣的設(shè)備。5、 發(fā)酵的補(bǔ)料消毒可以通過(guò)調(diào)節(jié)好PH 的幾種料一起進(jìn)行消毒，節(jié)約成本，如果部分的發(fā)酵中對(duì)幾種物料的利用安比例進(jìn) 行，而且這些物料不發(fā)生任何反映，這樣消毒既可以調(diào)節(jié)濃度控制蒸發(fā)量，又可以節(jié)約能源，一舉兩得。6、部分得補(bǔ)料可以加入某種不容物質(zhì)，消毒后再分開(kāi)。保證設(shè)備的干凈和無(wú)菌等，例如油里面可以加入其他的易溶于水的 物質(zhì)等，

21、消毒后分水時(shí)可以把它分開(kāi)。7、消毒在保證無(wú)菌的前體下，還要考慮經(jīng)濟(jì)、對(duì)培養(yǎng)基破壞情況、操作方便（節(jié)省維修時(shí)間人員等）、工藝改進(jìn)等等。 剪切力的計(jì)算可以參考（發(fā)酵設(shè)備），一般的說(shuō) 剪切力一般以攪拌葉的線(xiàn)速度測(cè)量，如果沒(méi)有搖瓶沒(méi)有攪拌可以參考搖瓶 中最大的線(xiàn)速度，計(jì)算公式為 ：轉(zhuǎn)速 *3.14* 搖瓶中最大的半徑的平方。 不過(guò)我覺(jué)得影響你發(fā)酵可能是胞外次級(jí)代謝物或者其他的物質(zhì)。搖瓶中的剪切力對(duì)菌種的影響很小，不過(guò)你的菌種我不是 很熟悉，不過(guò)憑我的經(jīng)驗(yàn)我覺(jué)得他不是主要的因素。我考慮的 可能是氧氣對(duì)你的影響較大，可能你攪拌時(shí)破壞了菌種的生長(zhǎng)環(huán)境，導(dǎo)致他的代謝途徑改變，產(chǎn)生了其他的物質(zhì) （可能是有害物質(zhì)

22、）導(dǎo)致了菌種的生長(zhǎng)環(huán)境改變影響了它的代謝。還有一點(diǎn)是：你的培養(yǎng)基條件不是很適合菌種的生長(zhǎng)，菌種在前期創(chuàng)造了自己生長(zhǎng)條件，結(jié)果攪拌遭到破壞所以沒(méi)有長(zhǎng) 好。淺談在發(fā)酵工藝優(yōu)化中統(tǒng)計(jì)手段的重要性。1. 協(xié)同效應(yīng)與關(guān)鍵因素：優(yōu)化發(fā)酵工藝實(shí)質(zhì)是考察各個(gè)變量對(duì)優(yōu)化目標(biāo)的效應(yīng)以獲得各因素（變量）對(duì)目標(biāo)值的影響關(guān)系，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)確定最優(yōu)操作條件。同其他學(xué)科一樣，在發(fā)酵優(yōu)化時(shí)如果能建立各因素對(duì)目標(biāo)的數(shù)學(xué)表達(dá)函數(shù)是最為理想 的。但由于發(fā)酵中微生物性質(zhì)的復(fù)雜性 （微生物內(nèi)部的代謝機(jī)理，調(diào)控機(jī)制等） 及發(fā)酵環(huán)境多樣的傳遞特性 （熱，質(zhì)量、動(dòng) 量），使得要建立一個(gè)準(zhǔn)確的機(jī)理模型十分困難。因此目前常見(jiàn)的發(fā)酵模型多為黑箱

23、模型，即擬合模型（雖然隨著對(duì)微生物代謝途調(diào)控機(jī)制的了解及生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，不少成功的機(jī)理模型也被建立并用于發(fā)酵的優(yōu)化和調(diào)控 可參見(jiàn)諸多生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)教程及研究文獻(xiàn)） 。同時(shí)，更簡(jiǎn)單的單因素試驗(yàn)或稍復(fù)雜的正交試驗(yàn)也在發(fā)酵工藝優(yōu)化中得到普遍應(yīng)用。雖 然針對(duì)不同的優(yōu)化要求，優(yōu)化手段當(dāng)然可以也應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單，但目前很多國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)研究文獻(xiàn)還頻頻采用正交試驗(yàn)的確讓人 感覺(jué)很惋惜，特別是對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理不夠重視，相關(guān)的檢驗(yàn)欠缺。因?yàn)樵诎l(fā)酵時(shí)，涉及微生物性質(zhì)（種類(lèi)、種齡、活力，接種量），生長(zhǎng)條件（ pH 、溫度），培養(yǎng)基組成，傳遞條件（溶氧量或轉(zhuǎn)速、攪拌速度）等多個(gè)變量，所以不僅要考 察每個(gè)因素的效應(yīng)，還

24、應(yīng)考察是否存在不同因素的協(xié)同效應(yīng)。一般而言，存在如此多的因素，協(xié)同效應(yīng)在所難免。而要高 效判別協(xié)同效應(yīng)，統(tǒng)計(jì)手段就不可不重視。此外，要高效的進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，也應(yīng)該借助統(tǒng)計(jì)手段確定各個(gè)因素的效應(yīng)大小， 選擇重要的因素進(jìn)行重點(diǎn)考察，即抓住主要矛盾把好鋼（精力）用在刀刃（關(guān)鍵因素） 上。因此，在優(yōu)化發(fā)酵工藝時(shí)，一定要有意識(shí)的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)手段，首先確定關(guān)鍵因素 （包括產(chǎn)生重要協(xié)同效應(yīng)的因素） ，而后再集中精力優(yōu)化關(guān)鍵因素。值得一提 的是，要事半功倍地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)，就應(yīng)該時(shí)刻牢記要抓住主要矛盾。2. 用統(tǒng)計(jì)手段建立數(shù)學(xué)模型：前點(diǎn)已提及要建立數(shù)學(xué)模型，但為什么要用統(tǒng)計(jì)手段建立數(shù)模了？我們都知道盲人摸象的故 事，其實(shí)優(yōu)化發(fā)酵工藝也與此類(lèi)似。試