发酵过程控制 补料 、发酵终点判断

发酵时间太长，菌体自溶，释放出菌体蛋白或 体内的酶，改变发酵液性质，增加过滤难度，延长过 滤时间，破坏一些不稳定产物。
太长或太短均会使产物质量下降，含量增加。
3、特殊因素 异常情况：染菌、代谢异常(糖耗缓慢等)。 为避免损失，可提前或拖后放罐时间来挽救。
算限制性基质的浓度，间接控制流加；
用传感器直接测定限制性基质的浓度，直接控制流加。
五、补料控制参数的选择
为了有效地进行中间补料，必须选择恰当的 反馈控制参数，以及了解这些参数与微生物代谢、 菌体生长、基质利用以及产物形成之间的关系。
采用最优的补科程序也是依赖于比生长曲线 形态、产物生成速率及发酵的初始条件等情况。 因此，欲建立分批补料培养的数学模型及选择最 佳控制程序都必须充分了解微生物在发酵过程中 的代谢规律及对环境条件的要求。
生产能力（或称生产率、产率）： 是指单位时间内单位罐体积发酵液的产物积
累量而言。
生产率单位：一般为g／(L·h)或kg／(m3·h)，产 物浓度单位为g／L或kg／m3，发酵时间单位为h。
二、影响放罐时间的因素
合理的放罐时间是由实验来确定的，即根据 不同的发酵时间所得的产物产量计算出发酵罐的 生产率和产品成本，采用生产率高而成本又低的 时间，作为放罐时间。
控制微生物的中间代谢，使之向着有利于 产物积累的方向发展。
为实现这一目标，在中间补料控制时，必 须选择恰当的反馈控制参数和补料速率。
四、补料控制的策略
大多数补料分批发酵均补加生长限制性基质。
以经验数据或预测数据控制流加； 以pH、尾气、溶氧、产物浓度等参数间接控制流加； 以物料平衡方程，通过传感器在线测定的一些参数计
第十节 发酵终点的判断
一、发酵终点的判断原则
根据发酵类型，生产目标，判断发酵终点。
•对发酵及原材料成本占整个生产成本主要部分的 发酵品种，主要追求提高生产率(kg/m3·h)，得率 (kg产物/kg基质)和发酵系数(kg产物/罐容积m3·发 酵周期h)
•下游提取精制成本占主要部分和产品价格比较贵， 除了要求高的产率和发酵系数外，还要求高的产 物浓度。
六、补料速率的确定
优化补料速率也是补料控制中十分重要 的一环，因为养分和前体需要维持适当的浓度， 而它们则以不同的速率被消耗，所以补料速率要 根据微生物对营养等的消耗速率及所设定的培养 液中最低维持浓度而定。
六、补料速率的确定
例如，用连续培养方法测定了在不同比生长速率下 青霉素生产菌产黄青霉的碳、氯、氧、磷、硫和乙酸盐 及菌最适生长所需的各种基质的补料速率。
二、影响放罐时间的因素
1、经济因素 以最低的成本来获得最大生产率的时间为最适
发酵时间。 缩短发酵周期，设备的利用率提高，但单位体
积发酵液的产物产量增长有限 延长时间，平均生产率下降，而动力消耗、管
理费用支出、设备消耗等费用仍在增加，因而产物成 本增加。
2、产品质量因素
发酵时间太短，残留过多尚未代谢的营养物质， 不利于提取、分离。
第八章 发酵过程控制
第九节 发酵过程补料控制
一、补料的目的
➢可以控制抑制性底物的浓度 基质浓度 前体
➢可以解除或减弱分解产物的阻遏 代谢阻遏
➢可以使发酵过程最优化 碳源 氮源 无机盐
二、补料的内容
补微生物能源和碳源的需要。 补充菌体所需要的氮源。 补充微量元素或无机盐。 补充前体、促进剂等。
三、补料的原则