发酵工程总结2

发酵工程总结王玉真
第一章绪论
一．发酵工程：是应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进行酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。

由于它以培养微生物为主，所以又称为微生物工程。

※从广义上讲，有三部分组成：上游工程，发酵工程，下游工程
二．发酵的定义
1.传统发酵发酵（fermentation）最初是来自于拉丁语“发泡”（ferver）这个词，是指酵母作用于果汁或发芽的谷物时产生二氧化碳的现象。

2.生化和生理学意义的发酵：指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式；或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。

如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。

3..工业上的发酵：泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程。

三．※发酵工业产业化应抓好哪三个环节？
发酵工程产业化:就是将有关应用微生物的科学研究成果转化为发酵产品，并投向市场的过程。

三个环节：投产试验、规模化生产和市场营销。

①投产试验：涉及到”上、中、下三游”工作，即研究成果的验证、小试、中试和扩大试验。

②规模化生产：值得注意的是产品质量问题，其检测必须符合相应产品标准。

③市场营销：市场开拓对技术本身影响不大，但参与市场竞争却是产业化成败的决定因素。

四．※当前发酵工业面临三大问题：1.菌种问题(纯种;遗传稳定性;安全;周期短、转化率高产率高;抗污染能力强：噬菌体、蛭弧菌);2.合适的反应器(生产规模化;原料利用量大，并且具有一定选择性;节能;结构多样化、操作制动化;节省劳力);3.基质的选择(价廉;原料利用量大，并且具有一定选择性;易被利用;副产物少;满足工艺要求)
第二章菌种的来源
一．自然界分离微生物的一般操作步骤？
1、※菌种分离的一般过程：标本采集→预处理→富集培养→菌种分离（初筛、复筛）→性能鉴定→菌种保藏目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物
2、微生物材料的标本采集：遵循原则：材料来源越广泛，越有可能获得新的菌种
一般通过以下途径获得菌种：①向菌种保藏机构索取有关菌株；②由自然界采集样品，如土壤、水、动植物体等；
③从一些发酵制品中分离目的菌株，如从酱油中分离蛋白酶产生菌，从酒醪中分离淀粉酶或糖化酶的产生菌。

自然界中微生物极其丰富，土壤是微生物最集中的地方，所以土壤样品往往是采集的首选目标。

土样采集应注意以下问题：A、不同的土壤特点B、地理和气候条件C 、微生物的生理特性D 、极端环境条件下采样分离
3、标本的预处理：（P16 表2-2）（1）物理方法：加热(55℃,6min；100℃,1h；40℃2-6h)、膜过滤法、离心法、空气搅拌法（2）化学方法：含1%几丁质培养基、用CaCO3提高pH值进行培养（链霉菌属）（3）诱饵法：用涂石蜡的棒置于碳源培养基中（诺卡氏菌）、花粉（游动放线菌）、蛇皮（小瓶菌属）、人头发（角质菌属）
4、目的微生物富集的一些基本方法：
富集的目的：让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。

富集培养是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基或创造有利生长条件，使目的微生物数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，以利于分离得到所需要的菌株。

富集的基本方法：（1）、控制营养：如以唯一碳源或氮源作底物；表2-3 P17（2）、控制培养条件：如pH、温度、通气量等；（3）、抑制不需要的种类。

表2-4 P17
富集培养方法：（1）、分批式富集培养P18：指将富集培养物转接到新的同一种培养基中，重新建立选择性压力，如此重复几次后，再取此富集培养物接种至固体培养基上，以获得单菌落。

转种是关键。

（2）、恒化式富集培养P18：通过改变限制性基质浓度，来控制两类不同菌株的比生长速率。

5、菌种分离：
（1）、常规分离法：平板划线法、稀释分离法和涂布法
（2）、生化反应分离法：透明圈法、变色圈法、抑菌圈法、生长圈法。

透明圈法：在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培养基混浊，这样能分解该底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈。

圈的大小可初步反映该菌株利用底物的能力，完全可以作为菌种初筛的判断标准。

如脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶及核酸酶产生菌的分离，产有机酸菌的初筛。

变色圈法：对于一些不易产生透明圈产物的产生菌，可在底物平板中加入指示剂或显色剂，使所需微生物能被快速鉴别出来。

抑菌圈法：若被检菌能分泌某些抑制工具菌生长的物质，如抗生素等，便会在该菌落的周围形成工具菌不能生长的抑菌圈，被鉴别出来。

生长圈法：常用于分离筛选氨基酸、核苷酸和维生素等产生菌。

其工具菌是一些相对应的营养缺陷型菌株，由于得到所需的营养，凡是目的微生物周围便会出现一个混浊生长圈。

二。

从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集富集？
富集的目的：让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。

富集培养是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基或创造有利生长条件，使目的微生物数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，以利于分离得到所需要的菌株。

三。

※什么叫自然选育？自然选育在工艺生产中的意义？
自然选育：不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。

意义：自然选育是一种简单易行的方法，可达到纯化菌种、防止菌种退化、稳定生产、提高产量的目的。

虽然其突变率很低，但却是工厂保证稳产高产的重要措施。

五。

※什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？
诱变育种：人工利用各种诱变剂诱发基因突变，再通过适当的筛选方法获得所需要的优良菌种的育种方法，称为诱变育种。

诱变剂：能够提高生物体突变频率的物质称为诱变剂
物理的：紫外线、快中子、x射线等；
化学的：硫酸二乙酯、亚硝基胍、Y啶类物质等；
生物的：噬菌体、转座子
诱变剂使用方法：1、紫外线诱变:新鲜斜面菌种+生理盐水或缓冲液洗下→振荡→稀释菌悬液→取5ml菌悬液→无菌培养皿→磁力搅拌→15W、30cm紫外灯（营养体3~5min，芽孢10min）照射→黑纸包好增殖培养→挑单菌落2、化学诱变（以亚硝酸为例）亚硝酸易分解，故常在诱变前用亚硝酸钠在pH4.5的醋酸缓冲液中生成亚硝酸的方法现配现用。

处理真菌孢子：取孢子悬液2ml，加入1ml 0.1mol/L NaNO2溶液和1ml pH4.5醋酸缓冲液，27℃保温处理若干分钟（如10min）后，取出2ml加到10ml 0.07mol/L pH8.6的磷酸氢二钠缓冲液中，pH下降至6.8左右以后中止诱变。

然后稀释涂平板，培养后挑单菌落进行选择。

处理细菌:将出发菌株接入5ml肉汤中，于370C振荡培养至对数生长期，离心收集菌体，加入数亳升无菌生理盐水，洗涤一次，离心后菌体悬浮在2.5ml0.1mol/L醋酸缓冲液中（pH4.5），然后加入2.5ml0.1mol/L亚硝酸钠，在370C 处理数分钟（如5min）后稀释涂皿，培养后挑取单菌落，选择突变株。

3、航天育种:所谓航天育种是利用空间环境高真空、微重力和强辐射的特点，在宇宙射线的辐射作用下，使生物的遗传性状发生变异，从而选育出优良品种。

1996年以来，国防科工委相继组织了返地卫星和高空气球搭载微生物、动物细胞和植物种子，为微生物的诱变育种提供了新的手段。

六、※诱变育种对出发菌株有哪些要求？
出发菌株：出发菌株指用于诱变育种的最初菌株或每代诱变的试验菌株。

1.对菌株产量，形态、生理等情况了解；
2.生长繁殖快，营养要求低，产孢子多且早；
3. 对诱变剂敏感；4 菌株要有一定的生产能力；5.多出发菌株：一般采用3~4个出发菌株，在逐代处理后，将产量高、特性好的菌株留作继续诱变的出发菌株。

八、※工业上优良生产菌种应具备哪些基本特性？
1.能在廉价原料制成的培养基上生长，且大量高效地合成产物；
2.遗传性能要相对稳定；
3.菌种改造的可操作性
要强；4.抗噬菌体及杂菌污染能力强；5.产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病菌无关）；6. 发酵条件如温度、pH、溶解氧等易控制。

九．初级代谢和次级代谢的异同：(P40)
第三章发酵培养基
二、常用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些？……※速效碳源、氮源？？？
1、碳源（P82）作用：提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源和合成菌体所必需的碳成分；提供合成目的产物所必须的碳成分。

来源：糖类、油脂、有机酸、正烷烃
2.糖类：①葡萄糖（速效碳源）②糖蜜③淀粉、糊精
三、什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？
无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸铵；若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。

四、常用的无机氮源和有机氮源有哪些？有机氮源在发酵培养基中的作用？（P83）
1.无机氮源：铵盐、硝酸盐和氨水；特点：微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利用的氮源。

但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化。

2.工业上常用的有机氮源都是一些廉价原料，花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。

作用：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。

有机氮源除了作为菌体生长繁殖的营养外，有的还是某些产物的前体。

例玉米浆（是用亚硫酸浸泡玉米而得的浸泡液的浓缩物），是一种很容易被微生物利用的良好氮源：①含丰富的氨基酸、生长因子（生物素、苯乙酸）；②较多的乳酸；③丰富的硫、磷、微量元素等。

五、什么是前体？前体添加的方式？
※前体：指某些化合物加入到发酵培养基中后，能直接使微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。

添加方式：前体使用时普遍采用流加的方法……1. 前体一般都有毒性，浓度过大对菌体的生长不利苯乙酸，一般基础料中仅仅添加0.07% 2.流加也有利于提高前体的转化率3.前体相对价格较高，添加过多，容易引起挥发和氧化六、什么是生长因子？生长因子的来源？
※生长因子：从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。

如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型，以生物素为生长因子,生长因子对发酵的调控起到重要的作用。

有机氮源是这些生长因子的重要来源，多数有机氮源含有较多的B簇维生素和微量元素及一些微生物生长不可缺少的生长因子
七、※举例说明培养基设计的方法与步骤？
方法：①生态模拟②参阅文献③精心设计④试验比较
步骤：① 根据前人的经验和培养基成分，初步确定可能的培养基成分；② 通过单因素实验最终确定出最为适宜的培养基成分；③ 当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法。

例:类胡萝卜素高产菌Y11的培养基的优化
原培养基：类球红细菌Rhodobacter sphaeroides NH4Cl 1g ，丁二酸钠1g ， KH2PO4 0.2g ，MgSO4·7H2O 0.005g ， Na2CO3 0.2g ，酵母膏0.1g ，复合无机盐溶液1 mL ，水1000mL ，pH7.0 。

优化后的培养基：NH4Cl 2g ，乙酸钠2g ， KH2PO4 0.1g ，MgSO4·7H2O 0.01g ， Na2CO3 0.1g ，酵母膏0.5g ，复合无机盐溶液0.05 mL ，水1000mL ，pH7.0 。

第四章 种子的扩大培养
二、※影响种子质量的因素是哪些？
1.原材料质量： 生产过程中经常会出现种子质量不稳定的现象，其主要原因是原材料质量波动：产地、品种、加工方法等。

2。

种龄：种龄过于年轻的种子接入发酵罐后，往往会出现前期生长缓慢、泡沫多、发酵周期延长以及因菌体量过少而菌丝结团，引起异常发酵等等；种龄过老的种子接入发酵罐后，则会因菌体老化而导致生产能力衰退。

一般以对数生长期为好。

3。

培养条件：培养温度过低会导致菌种生长发育缓慢，过高会使菌种过早自溶。

如果不是用最适温度培养，其生产能力就会下降。

选择最适种子培养pH ；最后一级种子的培养基pH 应接近于发酵培养基的pH ，以便种子能尽快适应新的环境。

通气与搅拌（aeration and agitation ）足够的通气量可提高种子质量；搅拌可以提高通气效果，如果搅拌效果不好、搅拌时泡沫过多会使菌丝黏壁，甚至菌丝结团，影响种子质量。

此外，丝状真菌，一般不宜剧烈搅拌。

湿度：斜面培养基的湿度对孢子的质量有较大影响，湿度低孢子生长快，湿度高孢子生长慢。

在南方相对湿度控制在35％～42％。

孢子数量最多，孢子颜色均匀，质量较好。

4。

斜面冷藏时间：对孢子的生产能力有较大的影响，通常冷藏时间越长，生产能力下降越多。

三、※保证种子质量有哪些措施？
①菌种的稳定性；②提供种子培养的适宜环境；③无杂菌侵入。

无菌检查是判断杂菌的主要依据，通常采用镜检和无菌试验相结合。

四、※工业上接种的方法有哪些？
火焰接种法、微孔法、压差法
第五章 发酵过程控制(一)
一、※名词解释：摄氧率r 、呼吸熵RQ 、补料分批发酵、连续发酵、比生长速率
摄氧率(r 或OUR)：单位体积发酵液单位时间内所需要的氧量。

mmol ·L-1·h-1
CO2释放速率（CER ）：表示单位体积发酵液单位时间内释放的CO2量。

呼吸熵：
呼吸熵反映了氧的利用状况。

RQ 值随微生物菌种的不同，培养基成分的不同，生长阶段的不同而不同。

测定RQ 值一方面可以了解微生物代谢的状况，另一方面也可以指导补料。

补料－分批发酵：是指分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。

连续发酵：又称连续流动培养或开放型培养，即培养基料液连续输入发酵罐，并同时放出含有产品的发酵液的培养方法。

OUR CER RQ
比生长速率：每单位细胞浓度的生长速度率
二、※发酵代谢参数按性质分类有哪些？
物理参数：温度、搅拌转速、罐压、空气流量、溶解氧、泡沫、表观粘度、尾气氧（二氧化碳）浓度等。

化学参数：基质浓度（包括糖、氮、磷）、pH、产物浓度、核酸量等。

生物参数：菌丝形态、菌浓度、菌体比生长速率、呼吸强度、基质消耗速率、关键酶活力等。

三、※发酵参数的检测方式有哪几种？？？？？在线、离线、原位……
代谢参数：从检测手段分又可分为：直接参数、间接参数。

直接参数：通过仪器或其它分析手段可以测得的参数，如温度、pH、搅拌转速、残糖等。

间接参数：将直接参数经过计算得到的参数，如菌体比生长速率、摄氧率、KLa 等。

直接参数又可分为: 在线检测参数和离线检测参数
在线检测参数：指不经取样直接从发酵罐上安装的仪表上得到的参数，如温度、pH、搅拌转速、泡沫等；离线检测参数：指取出样后测定得到的参数，如残糖、NH2-N、菌体浓度等。

第三节温度变化及其控制
一．※根据微生物对温度的依赖可分类成哪几类微生物？
嗜冷菌：0～260C生长，嗜温菌：15～430C生长，嗜热菌：37～650C生长，嗜高温菌：>650C生长。

二、发酵过程的温度会不会变化？为什么?
会变化，发酵热是引起发酵过程温度变化的原因。

发酵热引起发酵液的温度上升。

发酵热大，温度上升快；发酵热小，温度上升慢。

三、发酵热：是发酵过程中释放出来的净热量。

什么叫净热量呢？在发酵过程中产生菌分解基质产生热量、机械搅拌产生热量、通气热，而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。

这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。

四、※生物热（Q生物）的大小与哪些因素有关？
在发酵过程中，菌体不断利用培养基中的营养物质，将其分解氧化而产生的能量，其中一部分用于合成高能化合物（如ATP）提供细胞合成和代谢产物合成需要的能量，其余一部分以热的形式散发出来，这散发出来的热就叫生物热。

1．生物热与发酵类型有关：微生物进行有氧呼吸产生的热比厌氧发酵产生的热多。

2．培养过程中生物热的产生具有强烈的时间性。

生物热的大小与呼吸作用强弱有关：在培养初期，菌体处于适应期，菌数少，呼吸作用缓慢，产生热量较少。

在对数生长期，菌体繁殖迅速，呼吸作用激烈，菌体也较多，所以产生的热量多，温度上升快，必须注意控制温度。

培养后期，菌体已基本停止繁殖，主要靠菌体内的酶系进行代谢作用，产生热量不多，温度变化不大，且逐渐减弱。

如果培养前期温度上升缓慢，说明菌体代谢缓慢，发酵不正常。

如果发酵前期温度上升剧烈，有可能染菌，此外培养基营养越丰富，生物热也越大。

五、温度对发酵有哪些影响？
1、温度影响反应速率（产物形成）：一般，发酵温度升高，酶反应速率增大，生长代谢加快，生产期提前。

但温度过高酶又很容易失去活性，表现在菌体容易衰老，发酵周期缩短，影响最终产量。

2、温度会改变发酵液的理化性质：（P94）影响基质溶解度；氧的溶解度；影响菌体对某些基质的分解吸收；间接影响产物的合成。

3、温度影响生物合成的方向（P94）如，四环素发酵生产菌金色链霉菌可同时产生金霉素和四环素，当温度低于300C 时，合成金霉素能力较强；温度提高，合成四环素的比例也提高，温度达到350C时，金霉素的合成几乎停止，只产生四环素。

六、※发酵过程温度的选择有什么依据？
1、根据菌种不同选择：微生物种类不同，所具有的酶系及其性质不同，所要求的生长温度范围也不同。

2根据发酵阶段选择：即二阶段发酵：最适温度分最适生长温度和最适产物合成温度，两者往往不同，各阶段可用不同温度。

3、根据培养条件选择：通气条件差时:可适当降低温度，可使菌呼吸速率降低些，氧溶解浓度也相应髙些。

培养基稀薄或较容易被利用时:温度也该低些。

因为温度高营养往往过早耗竭，导致菌过早自溶，产量降低。

4、根据菌生长情况：菌生长快，维持在较高温度时间要短些；菌生长慢，维持较高温度时间可长些。

培养条件适宜，如营养丰富，通气能满足，那么前期温度可高些，以利于菌的生长。

第四节发酵过程的pH控制
一、发酵过程中pH会不会发生变化，为什么？
1.基质代谢：（1）糖代谢:特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。

糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一。

（2）氮代谢:当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3，pH上升；NH3利用后pH下降；当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。

（3）生理酸性物质、生理碱性物质: P99 利用后pH会下降或上升。

2．产物形成：某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化。

如：有机酸类产生使pH下降、红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升。

3、菌体自溶，pH上升；发酵后期，pH上升。

……引起发酵液pH值变化的常见因素：(1)下降：①培养基中C/N不当，有机酸积累；②消沫油加得过多；③生理酸性物质过多；(2)上升：①C/N比例不当，N过多，氨基氮释放；②生理碱性物质过多；③中间补料时碱性物加入量过大；
二、pH对发酵的影响表现在哪些方面？（P98）
（1）影响菌体的生长；（2）pH影响酶的活性：当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻。

（3）pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变：从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行。

（4）pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离：从而影响微生物对这些物质的利用。

（5）pH影响代谢方向：pH不同，往往引起菌体代谢过程不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。

（6）影响产物稳定性
三、为了确定发酵的最佳pH，我们该如何实验？
配制不同初始pH的培养基，摇瓶考察发酵情况
四、※发酵过程的pH控制可以采取哪些措施？
1、调节好基础料的初始pH：基础料中若含有玉米浆，pH呈酸性，必须调节pH。

若要控制灭菌后pH在6.0，灭菌前pH往往要调到6.5~6.8。

2、在基础料中加入维持pH的物质：如CaCO3 ，或具有缓冲能力的试剂，如磷酸缓冲液等。

3、通过补料调节pH ：在发酵过程中根据糖氮消耗需要进行补料。

在补料与调pH没有矛盾时采用补料调节pH。

通过补料调节pH值既调节了培养液的pH值，又可补充营养，进一步提高发酵产率。

4、当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调pH ：应急措施：改变搅拌转速或通气量，以改变溶解氧浓度，控制有机酸的积累量及其代谢速度；改变温度，以控制微生物代谢速度；改变罐压及通气量，降低CO2的溶解量；改变加油或加糖量等，调节有机酸的积累量；
5、不同调pH方法的影响：
6、发酵的不同阶段采取不同的pH值：
五、发酵用的复合pH电极有哪些要求？（P144）
1．能高温灭菌，过高的温度将对玻璃膜材质和参比电极性质产生影响，造成不可逆转的破坏。

2。

具有长时间的稳定性，应保证转换系数和不对称电位能适应发酵周期长、中途不能更换和不能标定的要求
3．要求一定的液络部流通，维持的液接界电位稳定，防止使用过程中液络部被含硫物、蛋白质和非水溶液污染，造成电极测量漂移
4。

外加不锈钢护套或工程塑料护套后安装于罐内
第五节 溶解氧的供需及控制
一、※比耗氧速率或呼吸强度（QO2 ）：单位重量的细胞(干重)在单位时间内所消耗的氧气，mmolO2/(g 菌·h) 摄氧率(r)：单位体积的发酵液在单位时间内所需要的氧量。

mmolO2·L-1·h-1 。

临界溶氧浓度（Critical contentration ）：指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。

如果对产物而言，便是不影响产物合成所允许的最低浓度。

氧饱和度：常指样品中的氧含量对该样品最大氧含量的百分比。

二、※影响微生物需氧的因素有哪些？供氧、需氧
菌体浓度：直接影响培养液的摄氧率。

呼吸强度QO2的影响因素：1.遗传因素：不同的微生物呼吸强度是不同的。

一般为 25～100mmolO2/(L ·h)。

2. 菌龄：一般幼龄菌生长旺盛，呼吸强度大；老龄菌生长慢，呼吸强度小。

3.代谢类型：若产物是通过三羧酸循环(TCA)获取，则呼吸强度高，如Glu 、天冬氨酸的生产；若糖酵解途径(EMP)，则呼吸强度低，如苯丙氨酸、亮氨酸的生产。

4. 培养基的成分与浓度: 培养基成分尤其是碳源对细胞的耗氧量有很大影响。

培养基的浓度也会影响细胞的耗氧速率。

营养丰富，菌体生长快，耗氧量大. 此外，若培养基中含有生长抑制剂时，呼吸强度也回受到限制。

5. 发酵条件: 温度、pH 通过对酶活性的影响而影响菌体细胞的耗氧；温度还影响发酵液中的溶氧浓度;有些有害物质的积累，如NH3、CO2会抑制微生物的呼吸
※内源呼吸:
如果外界没有供给能源，而是利用自身内部储存的能源物质进行呼吸
※外源呼吸:在正常情况下，微生物利用外界供给的能源进行呼吸
三、发酵液中的体积氧传递方程？（P104） )()(c c k p p k N i L i g -=-= N ：传氧速率 kmol/m2.h kg: 气膜传质系数 kmol/m2.h.atm kL: 液膜传质系数 m/h
C*＝P ·H ，与气相中氧分压相平衡的液体中氧的浓度
)*(c c k N L -= kL: 以氧浓度为推动力的总传递系数 (m/h)
再令：单位体积的液体中所具有的氧的传递面积为 a (m2/m3)
)*(c c a k Na L -= Na ：体积传氧速率 kmol/m3.h a k L : 以(C*-C)为推动力的体积溶氧系数 h-1
如何调节摇瓶发酵的供氧水平？ 影响摇瓶kLa 的因素：为装液量和摇瓶机的种类
五、如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？ ……发酵过程中溶解氧的控制：发酵液的溶氧浓度，是由供氧和需氧两方面所决定的。

因此要控制好发酵液中的溶氧，需从这两方面着手。

溶氧控制的一般策略：前期大于临界呼吸溶氧浓度有利于菌体生长，中后期满足产物的形成。

一般认为，发酵初期较大的通风和搅拌而产生过大的剪切力，对菌体的生长有时会产生不利的影响，所以有时发酵初期采用小通风，停搅拌，不但有利于降低能耗，而且在工艺上也是必须的。

但是增大通气的时间一定要把握好。

六、如何测定发酵液中的溶氧浓度，以及发酵罐的Kla?（P122 P144-147）
第六节 发酵过程泡沫的形成与控制
一、泡沫对发酵有哪些有益之处，哪些有害之处？
因通气搅拌、产生CO2以及发酵液中糖、蛋白质等稳定泡沫的物质的存在，使发酵液含有一定量的泡沫，这是正常。