實驗室高效智能不銹鋼微生物發(fā)酵罐

實驗室高效智能不銹鋼微生物發(fā)酵罐

微生物發(fā)酵過程根據(jù)發(fā)酵條件要求分為好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵。好氧發(fā)酵法有液體表面培養(yǎng)發(fā)酵、在多孔或顆粒狀固體培養(yǎng)基表面上發(fā)酵和通氧深層發(fā)酵幾種方法。厭氧發(fā)酵采用不通氧的深層發(fā)酵。因此，無論好氧與厭氧發(fā)酵都可以通過深層培養(yǎng)來實現(xiàn)，這種培養(yǎng)均在具有一定徑高比的圓柱形發(fā)酵罐內(nèi)完成，就其操作方法可分為以下幾種。

分批式操作：底物一次裝入罐內(nèi)，在適宜條件下接種進行反應，經(jīng)過一定時間后，將全部反應物取出。

半分批式操作：也稱流加式操作。是指先將一定量底物裝入罐內(nèi)，在適宜條件下接種使反應開始。反應過程中，將特定的限制性底物送入反應器，以控制罐內(nèi)限制性底物濃度在一定范圍，反應終止將全部反應物取出。

反復分批式操作：分批操作完成后取出部分反應系，剩余部分重新加入底物，再按分批式操作進行。

反復半分批式操作：流加操作完成后，取出部分反應系，剩余部分重新加入一定量底物，再按流加式操作進行。

連續(xù)式操作：反應開始后，一方面把底物連續(xù)地供給到反應器中，同時又把反應液連續(xù)不斷地取出，使反應過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，反應條件不隨時間變化。 [3] 

分批發(fā)酵法(batch fermentation)

分批發(fā)酵又稱分批培養(yǎng)，發(fā)酵工業(yè)中常見的分批發(fā)酵方法是采用單罐深層分批發(fā)酵法。每一個分批發(fā)酵過程都經(jīng)歷接種、生長繁殖、菌體衰老進而結束發(fā)酵，終提取出產(chǎn)物。這一過程在某些培養(yǎng)液的條件支配下，微生物經(jīng)歷著由生到死的一系列變化階段，在各個變化的進程中都受到菌體本身特性的制約，也受周圍環(huán)境的影響。只有正確認識和掌握這一系列變化過程，才有利于控制發(fā)酵生產(chǎn)。

分批發(fā)酵的特點是：微生物所處的環(huán)境是不斷變化的，可進行少量多品種的發(fā)酵生產(chǎn)，發(fā)生雜菌污染能夠很容易終止操作，當運轉條件發(fā)生變化或需要生產(chǎn)新產(chǎn)品時，易改變發(fā)酵對策，對原料組成要求較粗放等。

分批培養(yǎng)過程微生物生長可分為：停滯（或調(diào)整）期、對數(shù)（生長）期、穩(wěn)定期和衰亡期四個階段。研究細胞的代謝和遺傳宜采用生長旺盛的對數(shù)期細胞。在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中，使用的種子應處于對數(shù)期，把它們接種到發(fā)酵罐新鮮培養(yǎng)基時，幾乎不出現(xiàn)停滯期，這樣可在短時間內(nèi)獲得大量生長旺盛的菌體，有利于縮短生產(chǎn)周期。在研究和生產(chǎn)中，常需延長細胞對數(shù)生長階段。

補料分批發(fā)酵法(fed-batch fermentation)

補料分批發(fā)酵又稱半連續(xù)發(fā)酵或半連續(xù)培養(yǎng)，是指在分批發(fā)酵過程中，間歇或連續(xù)地補加新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法。與傳統(tǒng)分批發(fā)酵相比，其優(yōu)點在于使發(fā)酵系統(tǒng)中維持很低的基質(zhì)濃度。低基質(zhì)濃度的優(yōu)點為：①可以除去快速利用碳源的阻遏效應，并維持適當?shù)木w濃度，使不致加劇供氧的矛盾；②避免培養(yǎng)基積累有毒代謝物。

補料分批發(fā)酵廣泛應用于抗生素、氨基酸、酶制劑、核苷酸、有機酸及高聚物等的生產(chǎn)。

實驗室高效智能不銹鋼微生物發(fā)酵罐