发酵类型及其各自的特点

发酵类型及其各自的特点？
★固态表面发酵：是在固体培养基表面生长，是最早的工业发酵形式如白酒、酱油生产等。

这种方法麻烦并效率低需大量底物用于生产，但它仍用于少量液态发酵不能完成的产品生产。

固态发酵的优点:
◇原料来源广，价格低廉；
◇在霉菌发酵时就可以防止污染杂菌；
◇能耗低；
◇固体发酵的产物回收—般步骤少，费用也省。

固态发酵的缺点:
◇大规模生产时的散热比较困难，
◇参数检测如pH值、温度、菌体增殖量、产物生成量等是很难实现的。

★液态发酵：容量大，生产效率高，适于机械化，便于工艺条件的控制，产品质量高。

根据液态发酵中对氧气的需求分为：
好氧发酵：如谷氨酸、柠檬酸、青霉素生产
厌氧发酵：如乳酸、丙酮丁醇生产
兼性厌氧发酵：如酒精生产时，前期通入一定量空气供酵母生长，后期形成缺氧环境，使乙醇大量积累
发酵类型根据生产情况可分为：
（1）分批发酵：分批发酵: 最简单的发酵形式。

优点：
操作简单
周期短
染菌的机会减少
生产过程、产品质量容易掌握
（2）批补料发酵：fed-batch：分批补料发酵的优点：
系统中能维持很低的基质浓度，从而避免快速利用碳源的阻遏效应
能够按设备的通气能力去维持适当的发酵条件
能减缓代谢有害物的不利影响
（3）分批补料发酵
分批补料发酵较单一的分批发酵中对废物浓度的升高会有积极影响是不断的稀释。

罐的利用率升高。

罐内装液量加大就可获得更高的产率。

另外，选择性的补料可用于保持发酵适当的pH 以利产物的形成。

分批补料发酵的操作控制方式：
反馈补料：控制基质浓度流加、恒pH流加、恒溶氧流加、控制比生长速率的流加；
非反馈补料：恒速流加、线性速率流加、指数流加
（4）连续发酵
⑴在分批发酵和分批补料发酵中均存在微生物生长环境变化较大的缺点。

而在连续发酵中控制的原则是保持条件始终一致。

同时保证这些条件始终最适合产物的形成这一点在分批发酵中是不可能的。

⑵最佳的连续发酵将使产物形成数量始终保持近似相同这种发酵形式的优点为产物的质量始终一致这一点对药物等代谢产物的生产是很重要的。

⑶连续发酵需许多辅助系统但其较分批发酵和分批补料发酵将获得更高的生产能力。

通常分批发酵变为连续发酵常常将使生产能力提高10-20 倍。

⑷可以减少分批培养中每次清洗、装料、消毒、接种和放罐等操作时间，提高生产效率。

（4）二次分批补料发酵：
分批补料发酵和连续发酵的混合形式
二次分批补料发酵是：分批补料发酵＋连续发酵的混合形式.
特点：
★比较分批补料发酵其优点为当部分料液放走时，罐内所剩微生物生长条件几乎保持一致。

★二次分批补料发酵的主要优点是发酵结束后生产能力非常高而通常情况下会因发酵体积问题所限。