生(sheng)物(wu)發(fa)(fa)酵(jiao)的工藝過程 微生(sheng)物(wu)發(fa)(fa)酵(jiao)的全部生(sheng)產過程大致可以分為(wei)四個(ge)階段，即：菌種階段、種子(zi)擴大培養階段、發(fa)(fa)酵(jiao)階段和提煉(lian)階段。

發(fa)酵首(shou)先被認可并用(yong)(yong)于(yu)大規模細胞培養技術(shu)。隨著(zhu)發(fa)酵技術(shu)在醫藥(yao)，輕工，食品，農業，環境(jing)保護(hu)等領域的(de)廣泛應(ying)用(yong)(yong)，該技術(shu)在國民經濟發(fa)展中(zhong)發(fa)揮著(zhu)越來越重要的(de)作用(yong)(yong)。

為了提(ti)高發(fa)酵(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產水平，人們首(shou)先考(kao)慮(lv)菌株的(de)(de)育種或建(jian)立基因工(gong)程(cheng)(cheng)。實際上，優(you)(you)化發(fa)酵(jiao)(jiao)過程(cheng)(cheng)，包括生(sheng)(sheng)物(wu)反應器工(gong)程(cheng)(cheng)問題(ti)，也非常重要。發(fa)酵(jiao)(jiao)環(huan)境條(tiao)件的(de)(de)優(you)(you)化發(fa)酵(jiao)(jiao)環(huan)境條(tiao)件的(de)(de)優(you)(you)化是發(fa)酵(jiao)(jiao)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)基本要求，也是重要，zui難學習(xi)的(de)(de)技術指標。優(you)(you)化的(de)(de)控制如(ru)溫度，pH值(zhi)，溶解氧，攪拌速度，氨離(li)子，金屬離(li)子和營養(yang)物(wu)濃度取決于發(fa)酵(jiao)(jiao)的(de)(de)類(lei)型。同(tong)時(shi)，微生(sheng)(sheng)物(wu)在生(sheng)(sheng)長(chang)的(de)(de)不(bu)同(tong)階(jie)段和產生(sheng)(sheng)目標代謝產物(wu)的(de)(de)不(bu)同(tong)階(jie)段對環(huan)境條(tiao)件可能(neng)有不(bu)同(tong)的(de)(de)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佳的環境條件并提高所需產物的產率。發酵放大實驗通常集中在尋找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。示例：在測量和控制溶解氧濃度時，所關注的是zui佳氧濃度或其臨界值，而不是細胞代謝過程中的氧吸收速率。用氨水調節pH值時，問題是zui佳pH值。然(ran)而，沒有注意添加(jia)氨時的(de)動態變(bian)(bian)化與其(qi)他發酵工藝參數(shu)之(zhi)間的(de)關系。這(zhe)些變(bian)(bian)化對于細胞(bao)生(sheng)長(chang)和代(dai)謝非常重要。超聲(sheng)波的(de)作(zuo)用(yong)機(ji)理分(fen)為熱，空化和機(ji)械傳質。

熱效(xiao)應是一種現象(xiang)(xiang)，其(qi)中(zhong)在(zai)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)超聲波傳播(bo)期間能量(liang)被(bei)介(jie)(jie)質(zhi)連續吸(xi)收，導(dao)致介(jie)(jie)質(zhi)溫度升高(gao)，可用于使(shi)酶(mei)滅(mie)菌(jun)或失活。空(kong)化(hua)是指超聲波在(zai)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)傳播(bo)時(shi)，液體中(zhong)分子的(de)平均距離隨分子的(de)振(zhen)動而(er)變(bian)(bian)化(hua)。當超出(chu)臨界分子距離以維持液體的(de)作用時(shi)，就會發生(sheng)氣穴現象(xiang)(xiang)。空(kong)腔會產生(sheng)瞬間的(de)高(gao)溫和高(gao)壓(ya)，例如強烈的(de)沖(chong)擊波或射線，足以改變(bian)(bian)細胞壁膜結構并引(yin)起細胞內部(bu)(bu)和外部(bu)(bu)的(de)質(zhi)量(liang)交換。

生物發酵罐的(de)(de)(de)(de)機械傳(chuan)質功能是當超(chao)聲波(bo)(bo)通(tong)過(guo)培養(yang)基(ji)(ji)傳(chuan)播時，培養(yang)基(ji)(ji)顆粒進入(ru)振(zhen)動狀態(tai)，可(ke)以加速發酵(jiao)液(ye)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)質，提高發酵(jiao)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)反應速度(du)。超(chao)聲波(bo)(bo)可(ke)廣泛(fan)用(yong)于(yu)生物發酵(jiao)工(gong)程(cheng)(cheng)。超(chao)聲的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率和(he)強度(du)不(bu)(bu)同(tong)，對發酵(jiao)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)影響也不(bu)(bu)同(tong)，應根(gen)據具體的(de)(de)(de)(de)發酵(jiao)過(guo)程(cheng)(cheng)和(he)使用(yong)條件進行選擇。

增(zeng)加(jia)(jia)(jia)前(qian)體合成(cheng)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)目(mu)標產(chan)(chan)品前(qian)體合成(cheng)或直接添加(jia)(jia)(jia)前(qian)體。這對于目(mu)標產(chan)(chan)物的(de)(de)積累是有益(yi)的(de)(de)。例如，氨基酸(suan)的(de)(de)發(fa)酵通常涉及將前(qian)體添加(jia)(jia)(jia)到微生物培養物中以產(chan)(chan)生氨基酸(suan)。花生四(si)(si)烯酸(suan)的(de)(de)發(fa)酵通過增(zeng)加(jia)(jia)(jia)前(qian)體或增(zeng)加(jia)(jia)(jia)糖代謝來(lai)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)前(qian)體合成(cheng)。所有有助于增(zeng)加(jia)(jia)(jia)花生四(si)(si)烯酸(suan)的(de)(de)產(chan)(chan)量(liang)。

有很多方(fang)法可以優化您(nin)的發酵(jiao)過程，雖然它們(men)不是分開的，但它們(men)是相互關(guan)聯(lian)的。

對(dui)于某些發酵，通常是多種優化方法的組合，目標是根據的設(she)計控制(zhi)發酵并生(sheng)產更多更好(hao)的產品。