生物發(fā)酵的工藝過(guò)程 微生物發(fā)酵的全部生產(chǎn)過(guò)程大致可以分為四個(gè)階段，即：菌種階段、種子擴大培養階段、發(fā)酵階段和提煉階段。

發(fā)酵首先被認可并用于大規模細胞培養技術(shù)。隨著(zhù)發(fā)酵技術(shù)在醫藥，輕工，食品，農業(yè)，環(huán)境保護等領(lǐng)域的廣泛應用，該技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。

為了提高發(fā)酵生產(chǎn)水平，人們首先考慮菌株的育種或建立基因工程。實(shí)際上，優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程，包括生物反應器工程問(wèn)題，也非常重要。發(fā)酵環(huán)境條件的優(yōu)化發(fā)酵環(huán)境條件的優(yōu)化是發(fā)酵過(guò)程的基本要求，也是重要，zui難學(xué)習的技術(shù)指標。優(yōu)化的控制如溫度，pH值，溶解氧，攪拌速度，氨離子，金屬離子和營(yíng)養物濃度取決于發(fā)酵的類(lèi)型。同時(shí)，微生物在生長(cháng)的不同階段和產(chǎn)生目標代謝產(chǎn)物的不同階段對環(huán)境條件可能有不同的要求。

因此，在生物反應器中，必須連續改變溫度，pH值，溶解氧，攪拌速度等，以始終提供zui佳的環(huán)境條件并提高所需產(chǎn)物的產(chǎn)率。發(fā)酵放大實(shí)驗通常集中在尋找zui佳培養基配方和zui佳溫度，pH，溶解氧和其他參數上，但常常忽略細胞代謝流量的變化。我會(huì )。示例：在測量和控制溶解氧濃度時(shí)，所關(guān)注的是zui佳氧濃度或其臨界值，而不是細胞代謝過(guò)程中的氧吸收速率。用氨水調節pH值時(shí)，問(wèn)題是zui佳pH值。然而，沒(méi)有注意添加氨時(shí)的動(dòng)態(tài)變化與其他發(fā)酵工藝參數之間的關(guān)系。這些變化對于細胞生長(cháng)和代謝非常重要。超聲波的作用機理分為熱，空化和機械傳質(zhì)。

熱效應是一種現象，其中在介質(zhì)中超聲波傳播期間能量被介質(zhì)連續吸收，導致介質(zhì)溫度升高，可用于使酶滅菌或失活?？栈侵赋暡ㄔ诮橘|(zhì)中傳播時(shí)，液體中分子的平均距離隨分子的振動(dòng)而變化。當超出臨界分子距離以維持液體的作用時(shí)，就會(huì )發(fā)生氣穴現象?？涨粫?huì )產(chǎn)生瞬間的高溫和高壓，例如強烈的沖擊波或射線(xiàn)，足以改變細胞壁膜結構并引起細胞內部和外部的質(zhì)量交換。

生物發(fā)酵罐的機械傳質(zhì)功能是當超聲波通過(guò)培養基傳播時(shí)，培養基顆粒進(jìn)入振動(dòng)狀態(tài)，可以加速發(fā)酵液的傳質(zhì)，提高發(fā)酵過(guò)程的反應速度。超聲波可廣泛用于生物發(fā)酵工程。超聲的頻率和強度不同，對發(fā)酵過(guò)程的影響也不同，應根據具體的發(fā)酵過(guò)程和使用條件進(jìn)行選擇。

增加前體合成增加目標產(chǎn)品前體合成或直接添加前體。這對于目標產(chǎn)物的積累是有益的。例如，氨基酸的發(fā)酵通常涉及將前體添加到微生物培養物中以產(chǎn)生氨基酸?；ㄉ南┧岬陌l(fā)酵通過(guò)增加前體或增加糖代謝來(lái)增加前體合成。所有有助于增加花生四烯酸的產(chǎn)量。

有很多方法可以?xún)?yōu)化您的發(fā)酵過(guò)程，雖然它們不是分開(kāi)的，但它們是相互關(guān)聯(lián)的。

對于某些發(fā)酵，通常是多種優(yōu)化方法的組合，目標是根據的設計控制發(fā)酵并生產(chǎn)更多更好的產(chǎn)品。