—发酵工程制药

1、第一节第一节 概述概述第二节第二节 发酵工程中的微生物发酵工程中的微生物第第三节三节 发酵设备及消毒灭菌发酵设备及消毒灭菌第一节第一节 概概 述述一、发酵的相关概念一、发酵的相关概念 二、发酵工程的发展简史二、发酵工程的发展简史 三、发酵类型三、发酵类型四、微生物发酵生产的药物四、微生物发酵生产的药物五、发酵工程制药特点及发展趋势五、发酵工程制药特点及发展趋势第一节第一节 概概 述述一、发酵的相关概念一、发酵的相关概念 微生物工程：自催化过微生物工程：自催化过程完整的工业体系程完整的工业体系( (一一) )发酵的定义发酵的定义1、传统发酵、传统发酵 最初发酵是用来描述酵母菌最初发酵是用来描述酵

2、母菌 作用于果汁或麦芽汁产生气作用于果汁或麦芽汁产生气 泡的现象，或者是指酒的生泡的现象，或者是指酒的生 产过程。产过程。2、生化和生理学意义的发酵、生化和生理学意义的发酵 指微生物在指微生物在无氧条件无氧条件下，分解各种有机物质产生能下，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。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如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出出CO2。3、工业上的发酵、工业上的发酵 泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程，包括：泛指利

3、用微生物制造或生产某些产品的过程，包括：厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。酶制剂等。 产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。( (二二) )发酵工业发酵工业 定义：是指利用生物的生命活动产生的酶，然后对无定义：是指利用生物的生命活动产生的酶，然后对无机或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。机或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。 发酵食品发酵食品 有机酸有机酸 氨基酸氨基酸 核酸类物质核酸类物质 酶制剂酶制剂

4、医药工业（抗生素医药工业（抗生素） 饲料工业（单细胞蛋白饲料工业（单细胞蛋白 环境工程（废物处理）环境工程（废物处理） 其它其它 （冶金工业（冶金工业）抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、生物农药、生物肥料等生物农药、生物肥料等（1）传统生物技术）传统生物技术（2）现代生物技术）现代生物技术基因工程菌发酵基因工程菌发酵二、发酵工程的发展简史二、发酵工程的发展简史19世纪或更早：酿酒、酒变质世纪或更早：酿酒、酒变质20世纪初：一战世纪初：一战-丙酮丁醇的发酵丙酮丁醇的发酵1929年年1942：青霉素的

5、发现及生产：青霉素的发现及生产20 世纪世纪40 年代：抗生素工业年代：抗生素工业 20 世纪世纪50 年代：氨基酸发酵工业年代：氨基酸发酵工业 20世纪世纪60年代：酶制剂工业年代：酶制剂工业70年代年代 ：非碳水化合物代替碳水化合物的发酵：非碳水化合物代替碳水化合物的发酵 80 年代以来：重组年代以来：重组DNA 技术技术第一个第一个 大规大规模工业生产的模工业生产的发酵过程发酵过程厌氧发酵厌氧发酵 有氧发酵有氧发酵三、发酵类型三、发酵类型1、微生物菌体发酵、微生物菌体发酵 是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的的产品的发酵工业，包括单细胞的酵

6、母和藻类、担子的产品的发酵工业，包括单细胞的酵母和藻类、担子菌，生物防治的苏云金杆菌以及人、畜防治疾病用的菌，生物防治的苏云金杆菌以及人、畜防治疾病用的疫苗、药用微生物制剂等。疫苗、药用微生物制剂等。 特点特点：细胞的生长与产物积累成平行关系，生长：细胞的生长与产物积累成平行关系，生长速率最大时期也是产物合成速率最高阶段，生长速率最大时期也是产物合成速率最高阶段，生长稳定期产量最高。稳定期产量最高。2、微生物的酶、微生物的酶 目前的酶多数来源于微生物发酵目前的酶多数来源于微生物发酵 医用酶制剂的生产医用酶制剂的生产 医药工业用酶医药工业用酶 酶的特点：易于工业化生产，便于改善工艺提高产量。酶的

7、特点：易于工业化生产，便于改善工艺提高产量。 生物合成特点：需要诱导作用，或遭受阻遏、抑制等生物合成特点：需要诱导作用，或遭受阻遏、抑制等调控作用的影响，在菌种选育、培养基配制以及发酵调控作用的影响，在菌种选育、培养基配制以及发酵条件等方面需给予注意。条件等方面需给予注意。3、微生物代谢产物发酵、微生物代谢产物发酵 包括初级代谢产物、中间代谢产物和次级代谢产物。包括初级代谢产物、中间代谢产物和次级代谢产物。 对数生长期形成的产物是细胞自身生长所必需的，称对数生长期形成的产物是细胞自身生长所必需的，称为初级代谢产物或中间代谢产物。为初级代谢产物或中间代谢产物。 各种次级代谢产物都是在微生物生长缓

8、慢或停止生长各种次级代谢产物都是在微生物生长缓慢或停止生长时期即稳定期所产生的，来自于中间代谢产物和初级时期即稳定期所产生的，来自于中间代谢产物和初级代谢产物。代谢产物。1, 3-丙二醇两步发酵法丙二醇两步发酵法酵母酵母伯氏伯氏肺炎杆菌、丁酸梭菌等肺炎杆菌、丁酸梭菌等糖糖甘油甘油1, 3-丙二醇丙二醇4、微生物的生物转化、微生物的生物转化 定义：是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位（基定义：是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位（基团）的作用，使它转变成结构相类似但具有更多经济价团）的作用，使它转变成结构相类似但具有更多经济价值的化合物。值的化合物。 最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某

9、一特定部最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应而形成的。位进行化学反应而形成的。5、微生物特殊机能的利用、微生物特殊机能的利用 利用微生物消除环境污染利用微生物消除环境污染利用微生物发酵保持生态平衡利用微生物发酵保持生态平衡微生物湿法冶金微生物湿法冶金利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。四、微生物发酵生产的药物四、微生物发酵生产的药物（一）抗生素类（一）抗生素类 约约9000种种 微生物发酵占微生物发酵占70，其中有价值的抗生素，几乎全，其中有价值的抗生素，几乎全部由微生物生产。部由微生物生产。 抗细菌、病毒、真菌、肿瘤、原虫、寄生虫

10、等抗细菌、病毒、真菌、肿瘤、原虫、寄生虫等（二）氨基酸类（二）氨基酸类 单个氨基酸制剂单个氨基酸制剂 复方氨基酸制剂复方氨基酸制剂 微生物发酵法微生物发酵法 酶转化法酶转化法黄色短杆菌合成赖氨酸的途径黄色短杆菌合成赖氨酸的途径（三）核苷酸类（三）核苷酸类肌苷酸，肌苷，肌苷酸，肌苷，AMP，ATP，辅酶等。，辅酶等。（四）维生素类（四）维生素类 维生素维生素C的原料药的原料药2-酮基酮基-古龙酸，维生素古龙酸，维生素A的前体的前体-类胡萝卜素，维生素类胡萝卜素，维生素D2的前体麦角甾醇，维生的前体麦角甾醇，维生素素B2，B12等。等。（五）甾体类激素（五）甾体类激素 甾体类激素的生产过程中，一些

11、特异反应需借助微甾体类激素的生产过程中，一些特异反应需借助微生物的反应。生物的反应。（六）治疗酶及酶抑制剂（六）治疗酶及酶抑制剂 药用酶药用酶 酶抑制剂酶抑制剂五、发酵工程制药特点及发展趋势五、发酵工程制药特点及发展趋势（1）菌种是根本）菌种是根本（2）理论产量存在）理论产量存在“生物学变量生物学变量”（3）常温常压下反应，安全，条件简单）常温常压下反应，安全，条件简单（4）纯种培养，防污染）纯种培养，防污染（5）可制备复杂高分子化合物）可制备复杂高分子化合物（6）分子水平，定向发酵，组合生物合成等）分子水平，定向发酵，组合生物合成等（7）发酵工业成本低）发酵工业成本低菌种选育菌种选育自然界选

12、种、诱变育种、自然界选种、诱变育种、基因工程、细胞工程基因工程、细胞工程培养基配制培养基配制根据培养基的配制原则制备，根据培养基的配制原则制备，实践中需多次试验配方实践中需多次试验配方灭菌灭菌杀灭杂菌（胞体、孢子杀灭杂菌（胞体、孢子及芽孢）及芽孢）扩大培养和接种扩大培养和接种发酵过程（中心阶段）发酵过程（中心阶段）检测进程，满足营养需要；检测进程，满足营养需要；严格控制温度、严格控制温度、pH、溶氧、溶氧、转速等转速等分离纯化分离纯化菌体：过滤、沉淀；代谢产物：菌体：过滤、沉淀；代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换蒸馏、萃取、离子交换发酵工程基本流程发酵工程基本流程发酵的基本过程发酵的基本过程发酵的

13、基本过程：菌种发酵的基本过程：菌种 种子制备种子制备 发酵发酵 预处理预处理 提取精制提取精制典型发酵过程典型发酵过程 微生物：指形体微小（小于微生物：指形体微小（小于0.1mm），结构简单，在适），结构简单，在适宜环境中能迅速生长繁殖，易变异，通常要借助显微镜才能宜环境中能迅速生长繁殖，易变异，通常要借助显微镜才能看清楚的生物。目前已经知道的微生物约有看清楚的生物。目前已经知道的微生物约有10万种，分布在万种，分布在以下各界中：以下各界中：原核生物界原核生物界：例如细菌、放线菌、蓝藻：例如细菌、放线菌、蓝藻真菌界真菌界：例如酵母菌、霉菌、大型真菌：例如酵母菌、霉菌、大型真菌原生生物界原生生物

14、界：例如草履虫、变形虫、衣藻：例如草履虫、变形虫、衣藻病毒病毒：例如艾滋病毒、脊髓灰质炎病毒、噬菌体：例如艾滋病毒、脊髓灰质炎病毒、噬菌体一、常见的药用微生物一、常见的药用微生物第二节第二节 发酵工程中的微生物发酵工程中的微生物（一）细（一）细 菌菌细菌的形态：球形、杆形、螺旋形细菌的形态：球形、杆形、螺旋形螺旋菌螺旋菌球菌球菌杆菌杆菌细菌的繁殖细菌的繁殖 细菌主要是以二分裂的方式进行的无性繁殖细菌主要是以二分裂的方式进行的无性繁殖细菌的结构细菌的结构 特殊的结构：特殊的结构：荚膜、鞭毛、芽孢荚膜、鞭毛、芽孢荚膜荚膜 主要成分为主要成分为多糖多糖，与其，与其致病性致病性有关。有关。芽孢芽孢 细

15、菌生长到一定阶段产生的一种抗逆性很强的细菌生长到一定阶段产生的一种抗逆性很强的休眠体休眠体，以度过不良的环境。，以度过不良的环境。 一般说，芽孢不起繁一般说，芽孢不起繁殖作用，只起度过不良殖作用，只起度过不良环境的作用，芽孢对热、环境的作用，芽孢对热、紫外线和许多有毒化学紫外线和许多有毒化学物质有很强的抗性物质有很强的抗性细菌的菌落细菌的菌落 单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，会单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体。体。 细菌主要用于生产氨基酸，核苷酸，维生素等。细菌主要用于生产氨基酸

16、，核苷酸，维生素等。（二）放线菌（二）放线菌 介于细菌和真菌之间的一类微生物介于细菌和真菌之间的一类微生物 产抗生素最多的一类微生物产抗生素最多的一类微生物 另外生产另外生产B12，酶，甾体转化，酶，甾体转化链霉菌链霉菌放线菌放线菌放线菌的分布放线菌的分布 放线菌在自然界分布很广，在土壤、堆肥和湖放线菌在自然界分布很广，在土壤、堆肥和湖底、河底的淤泥等处，尤其在土壤中种类和数量很底、河底的淤泥等处，尤其在土壤中种类和数量很多。多。放线菌的繁殖放线菌的繁殖 放线菌没有有性繁殖，主要通过形成放线菌没有有性繁殖，主要通过形成无性抱子无性抱子形式进行无性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子在形式进行无性繁殖

17、，成熟的分生孢子或孢囊孢子在适宜环境里发芽形成新的菌丝体。适宜环境里发芽形成新的菌丝体。常见放线菌：常见放线菌：连霉菌属连霉菌属 链霉素、金霉素、四环素链霉素、金霉素、四环素诺卡氏菌属诺卡氏菌属 利福霉素利福霉素小单孢菌属小单孢菌属 庆大霉素庆大霉素游动放线菌属游动放线菌属 创新霉素创新霉素产生抗生素最多产生抗生素最多的一类微生物的一类微生物 抗生素是次级代谢产物，需要生物体进行复杂的代谢，抗生素是次级代谢产物，需要生物体进行复杂的代谢，目前发现的生物来源如下：目前发现的生物来源如下：（链霉素；四环素；红（链霉素；四环素；红霉素等）霉素等）（青霉素、头孢等）（青霉素、头孢等）（三）真菌（三）真

18、菌 抗生素、维生素、酶制剂、抗生素、维生素、酶制剂、有机酸等有机酸等 食药用真菌（大型真菌）食药用真菌（大型真菌）藻状菌纲：根霉、犁头霉藻状菌纲：根霉、犁头霉子囊菌纲：酵母子囊菌纲：酵母担子菌纲：牛肝菌、灵芝担子菌纲：牛肝菌、灵芝半知菌纲：曲霉、青霉、头孢霉半知菌纲：曲霉、青霉、头孢霉 伞菌类。属于真核生物，但不含叶绿素，无根、茎、伞菌类。属于真核生物，但不含叶绿素，无根、茎、叶，由单细胞或多细胞组成，按有性或无性方式繁殖。在叶，由单细胞或多细胞组成，按有性或无性方式繁殖。在自然界分布广泛，以寄生或腐生方式存在。自然界分布广泛，以寄生或腐生方式存在。代谢产物代谢产物：抗生素（青、头孢、灰黄）、

19、维生素、酶制剂、：抗生素（青、头孢、灰黄）、维生素、酶制剂、各种有机酸、葡萄糖酸、麦角碱各种有机酸、葡萄糖酸、麦角碱直接入药直接入药：冬虫夏草、麦角、神曲、僵蚕、灵芝等：冬虫夏草、麦角、神曲、僵蚕、灵芝等二、生产菌种的选育二、生产菌种的选育工业化菌种的要求工业化菌种的要求遗传性能要相对稳定遗传性能要相对稳定生长速度快，不易感染其它微生物或噬菌体生长速度快，不易感染其它微生物或噬菌体目标产物产量接近理论转化值目标产物产量接近理论转化值目标产物分泌到胞外目标产物分泌到胞外尽可能减少类似物产量尽可能减少类似物产量能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成

20、产物效地合成产物自然状态下，碱基对发生自然突变的机率为自然状态下，碱基对发生自然突变的机率为10-810-9一种是我们生产上所不希望看到的，表现为菌株的一种是我们生产上所不希望看到的，表现为菌株的衰退和生产质量的下降，这种突变成为衰退和生产质量的下降，这种突变成为负突变负突变。另一种是我们生产上希望看到的，对生产有利，这另一种是我们生产上希望看到的，对生产有利，这种突变成为种突变成为正突变正突变。1、自然选育、自然选育（1）采样）采样（2）分离菌株）分离菌株自然选育：自然选育：一般习惯上将自然选育称为菌种的一般习惯上将自然选育称为菌种的分离纯化分离纯化。平板分离平板分离（注意形态的观察）（注意

21、形态的观察）发酵试验发酵试验单细胞（孢子）悬液的制备单细胞（孢子）悬液的制备挑选单菌落挑选单菌落礼来公司花了礼来公司花了10年年的时间从的时间从40万株微万株微生物中，发现了三生物中，发现了三种有潜力的新抗生种有潜力的新抗生素。素。土样（梯度稀释法）土样（梯度稀释法）2、自发突变与定向育种、自发突变与定向育种 一定情况下，长期处理微生物并移种，累积自发突一定情况下，长期处理微生物并移种，累积自发突变体。变体。 结构类似物结构类似物：在化学和空间结构上和代谢的中间物：在化学和空间结构上和代谢的中间物（终产物）相似，因而在代谢调节方面可以代替代（终产物）相似，因而在代谢调节方面可以代替代谢中间物（

22、终产物）的功能，但细胞不能以其作为谢中间物（终产物）的功能，但细胞不能以其作为自身的营养物质。自身的营养物质。 筛选抗性株，可成为高产株。筛选抗性株，可成为高产株。直接从自然界分离得到的菌株为直接从自然界分离得到的菌株为野生型菌株野生型菌株。（往往低产甚至不产所需的产物，只有经过进（往往低产甚至不产所需的产物，只有经过进一步的人工改造才能真正用于工业生产）一步的人工改造才能真正用于工业生产） 菌种选育菌种选育突变、体内重组突变、体内重组体外重组（基因工程）体外重组（基因工程）3、诱变育种、诱变育种用用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选，称

23、为选，称为诱变育种。诱变育种。诱变剂诱变剂：能够提高生物体突变频率的物质。：能够提高生物体突变频率的物质。诱变剂诱变剂物理：紫外线，快中子物理：紫外线，快中子化学：硫酸二乙酯，亚硝基胍化学：硫酸二乙酯，亚硝基胍 物理诱变剂物理诱变剂：紫外线、：紫外线、X-射线、射线、-射线，快中子；目射线，快中子；目前使用得最方便而且十分有效的是前使用得最方便而且十分有效的是紫外线紫外线。许多高。许多高产菌株的选育都用过紫外线，对于一般实验室、中产菌株的选育都用过紫外线，对于一般实验室、中小型工厂都适用，也很安全。小型工厂都适用，也很安全。 化学诱变剂化学诱变剂：碱基类似物、：碱基类似物、5-氟尿嘧啶、烷化剂

24、等。氟尿嘧啶、烷化剂等。使用最多、最有效的是使用最多、最有效的是烷化剂烷化剂。大多数情况下，就。大多数情况下，就突变数量而言，要比电离辐射更有效。突变数量而言，要比电离辐射更有效。诱变育种步骤诱变育种步骤出发菌株的选择出发菌株的选择处理菌悬液的制备处理菌悬液的制备诱变处理诱变处理中间培养中间培养分离和筛选分离和筛选随机筛选随机筛选形态形态理性化筛选理性化筛选4、原生质体融合、原生质体融合两个细胞融合两个细胞融合 原生质体融合的一般程序原生质体融合的一般程序去细胞壁融合筛选去细胞壁融合筛选 酶：溶菌酶，纤维素酶，蜗牛酶酶：溶菌酶，纤维素酶，蜗牛酶基因突变：自然选育、诱变育种基因突变：自然选育、诱

25、变育种基因重组基因重组：杂交、原生质体融合、基因工程杂交、原生质体融合、基因工程基因的直接进化基因的直接进化：点突变、易错点突变、易错PCR、同序法、同序法DNA Shuffling等等5、基因重组进化育种、基因重组进化育种从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种产产 品品基因工程基因工程诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种生产用菌种生产用菌种扩大培养扩大培养原原 料料微生物菌体微生物菌体代谢产物代谢产物分离提纯分离提纯发酵罐发酵罐发酵条件控制发酵条件控制接种接种培养基配置培养基配置灭菌灭菌三、菌种保藏三、菌种保藏 在生产发酵中，具有高产有重要经济价值的某一期待代在生产发酵中，具有高产有重要经济价值的

26、某一期待代谢产物主能力的微生物菌种的保存和长期保藏，对于一谢产物主能力的微生物菌种的保存和长期保藏，对于一成功的工业发酵过程极为重要。成功的工业发酵过程极为重要。 斜面低温法：短期保存斜面低温法：短期保存 石蜡油封存法：中期保存石蜡油封存法：中期保存 沙土管：产孢子和芽孢的沙土管：产孢子和芽孢的 麸皮保存法：产孢子的霉菌和放线菌，工厂用麸皮保存法：产孢子的霉菌和放线菌，工厂用 甘油悬液法：基因工程菌甘油悬液法：基因工程菌 冻干保藏冻干保藏 ：最广泛使用的方法。大部分菌种可以在：最广泛使用的方法。大部分菌种可以在冻干状态下保藏冻干状态下保藏10年之久。且经冻干后的菌株无需进年之久。且经冻干后的菌

27、株无需进行冷冻保藏，便于运输行冷冻保藏，便于运输 液氮法：最为有效，保藏液氮法：最为有效，保藏15年以上，年以上， 宿主保藏法：活细胞内寄生的微生物宿主保藏法：活细胞内寄生的微生物第三节第三节 发酵设备及消毒灭菌发酵设备及消毒灭菌一、发酵设备一、发酵设备发酵罐是发酵工程中最重要的设备之一发酵罐是发酵工程中最重要的设备之一一个优良的培养装置应具有：一个优良的培养装置应具有： 严密的结构严密的结构 良好的液体混合性能良好的液体混合性能 高的传质和传热速率高的传质和传热速率 灵敏的检测和控制仪表灵敏的检测和控制仪表1、搅拌釜式反应器、搅拌釜式反应器目前使用最广泛的发酵反应器目前使用最广泛的发酵反应器

28、 适宜的径高比，罐身较长，氧利用率较高适宜的径高比，罐身较长，氧利用率较高 能耐受一定的压力能耐受一定的压力 搅拌通风装置搅拌通风装置 足够的冷却面积足够的冷却面积 罐内要减少死角罐内要减少死角 搅拌器的轴封要严密，以减少泄露搅拌器的轴封要严密，以减少泄露 罐罐 体体 培养微生物的巨大容器，密闭式的，在发酵过程中要培养微生物的巨大容器，密闭式的，在发酵过程中要保持一定的罐压，通常灭菌的压力约为保持一定的罐压，通常灭菌的压力约为2.5105 Pa； 形状，圆柱形，两端椭圆形形状，圆柱形，两端椭圆形, 受力均匀，减少死角，受力均匀，减少死角，物料容易排除；物料容易排除； 高度与直径比高度与直径比1

29、.74:1，有力空气利用率。，有力空气利用率。搅拌器搅拌器档板档板 克服搅拌器运转时液体产生的涡流，将径向流动改变克服搅拌器运转时液体产生的涡流，将径向流动改变为轴向流动，促使液体激烈翻动，增加溶氧速率。为轴向流动，促使液体激烈翻动，增加溶氧速率。消泡器消泡器 锯齿式、梳状式及孔板式；锯齿式、梳状式及孔板式； 装于搅拌轴上，齿面略高于液面；装于搅拌轴上，齿面略高于液面； 直径罐径的直径罐径的0.80.9。 罐体表面各种装置：罐体表面各种装置： 中大型发酵罐装有供维修、清洗的入孔；中大型发酵罐装有供维修、清洗的入孔； 罐顶装有窥镜和孔灯，在其内面装有压缩空气或蒸汽罐顶装有窥镜和孔灯，在其内面装有

30、压缩空气或蒸汽吹管；吹管； 罐顶接管：进料管、补料管、排气管、接种管、压力罐顶接管：进料管、补料管、排气管、接种管、压力表接管；表接管； 罐身接管：冷却水进出管、空气进管、温度计管和测罐身接管：冷却水进出管、空气进管、温度计管和测控仪器接口。控仪器接口。三、发酵辅助设备三、发酵辅助设备 无菌空气系统：过滤除菌无菌空气系统：过滤除菌（使用活性炭，石棉滤板，（使用活性炭，石棉滤板，多孔合成树脂等）多孔合成树脂等） 灭菌系统灭菌系统 发酵车间的管道阀门等发酵车间的管道阀门等 发酵对无菌空气的要求是发酵对无菌空气的要求是 ：无菌，无灰尘，无杂质，：无菌，无灰尘，无杂质，无水，无油，正压等几项指标；无水

31、，无油，正压等几项指标； 发酵对无菌空气的无菌程度要求是：只要在发酵过程发酵对无菌空气的无菌程度要求是：只要在发酵过程中不因无菌空气染菌，而造成损失即可。中不因无菌空气染菌，而造成损失即可。 在工程设计中一般要求在工程设计中一般要求1000次使用周期中只允许有一次使用周期中只允许有一个菌通过，即经过滤后空气的无菌程度为个菌通过，即经过滤后空气的无菌程度为N=10-3。 高空取气管是远离地面几十高空取气管是远离地面几十米的管子。米的管子。 地面附近空气中所含的微生地面附近空气中所含的微生物和灰尘等均比高空空气中物和灰尘等均比高空空气中含的多，每升高含的多，每升高1010米，空气米，空气中杂菌可降

32、低一个数量级。中杂菌可降低一个数量级。 因此从高空取气要比从低空因此从高空取气要比从低空取气有利得多。取气有利得多。 油水分离器油水分离器 其内部同时采用直接拦截、其内部同时采用直接拦截、惯性碰撞和布朗扩散及凝聚等惯性碰撞和布朗扩散及凝聚等机理，能有效地去除空气中的机理，能有效地去除空气中的水、油雾、尘埃，内部不锈钢水、油雾、尘埃，内部不锈钢丝网可清洗，使用寿命长。丝网可清洗，使用寿命长。 发酵车间的空气过滤器发酵车间的空气过滤器四、培养基和灭菌四、培养基和灭菌（一）培养基（一）培养基C源源N源源无机盐无机盐前体，促进剂，抑制剂前体，促进剂，抑制剂培养基的类型培养基的类型 孢子培养基：一般用固

33、体培养基，孢子培养基：一般用固体培养基，N源不能丰富如：源不能丰富如：小米或麸皮培养基。小米或麸皮培养基。 种子培养基：速效的种子培养基：速效的C、N源，与发酵培养基过渡。源，与发酵培养基过渡。 发酵培养基：迟效与速效的发酵培养基：迟效与速效的C、N源搭配，加前体等源搭配，加前体等。（二）灭菌方法（二）灭菌方法1、空罐灭菌、空罐灭菌 高压水蒸气，消灭死角。高压水蒸气，消灭死角。当培养基（或物料）尚未当培养基（或物料）尚未进罐前对罐进行预先灭菌进罐前对罐进行预先灭菌蒸汽下进上出蒸汽下进上出2、实罐灭菌、实罐灭菌 效果最好，效果最好，121，30-50分钟分钟 三路进汽：直接蒸汽从通风、取样和出料

34、口进入罐三路进汽：直接蒸汽从通风、取样和出料口进入罐内直接加热，直到所规定的温度，并维持一定的时内直接加热，直到所规定的温度，并维持一定的时间。间。3、连续灭菌、连续灭菌营养破坏最少，营养破坏最少，128-138 ，8-12分钟分钟。发酵的流程发酵的流程空气空气空气净化处理空气净化处理保藏菌种保藏菌种斜面活化斜面活化扩大培养扩大培养种子罐种子罐主发酵主发酵碳源、氮源、碳源、氮源、无机盐等营养无机盐等营养物质物质灭菌灭菌产物分离纯化产物分离纯化成品成品五、种子的制备五、种子的制备 种子扩大培养是指将保存在种子扩大培养是指将保存在砂土管砂土管、冷冻干燥管冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面

35、活化后，再经中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养，最终获得一定过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养，最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子种子。谷氨酸生产的种子制备谷氨酸生产的种子制备斜面菌种斜面菌种 一级种子培养一级种子培养 二级二级种子培养种子培养 发酵发酵1、斜、斜 面面培养基：蛋白胨培养基：蛋白胨 1%，牛肉膏，牛肉膏1%，氯化钠，氯化钠 0.5 琼脂琼脂 2%， pH 7.07.2培养基特点：培养基特点：有利于菌体的生长，原料比较精细有利于菌体的生长，原料比较精细培养条件：培养条件：32，

36、生长，生长1824小时小时生长斜面要求：生长斜面要求：生长良好，所使用斜面连续传代不生长良好，所使用斜面连续传代不超过超过3次次2、一级种子（摇瓶）、一级种子（摇瓶）培养条件：于培养条件：于1000mL三角瓶中，装液三角瓶中，装液200-250mL，32培养培养12h培养基：葡萄糖培养基：葡萄糖2%，尿素，尿素0.5%，玉米浆，玉米浆 2.5%，K2HPO4 0.1%培养基特点：培养基特点：有利于菌体的生长，所使用的原料已经基有利于菌体的生长，所使用的原料已经基 本接近于发酵培养基本接近于发酵培养基3、二、二级级种子（种子罐）种子（种子罐）培养条件：在种子罐中培养（容积为发酵罐的培养条件：在种

37、子罐中培养（容积为发酵罐的1%），）， 32培养培养710个小时个小时培养基：和一级种子相似，其中葡萄糖用水解糖代替，培养基：和一级种子相似，其中葡萄糖用水解糖代替， 浓度为浓度为2.5%培养基的特点培养基的特点：长菌体，更接近于发酵培养基：长菌体，更接近于发酵培养基 实验室阶段：实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等常见设备，在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成，因常见设备，在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成，因此形象地将这些培养过程称为实验室阶段的种子培养。此形象地将这些培养过程称为实验室阶段的种子培养。 生产车间阶段生产车间阶段：种子培

38、养在种子罐里面进行，一般在工程：种子培养在种子罐里面进行，一般在工程归为发酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车归为发酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。间阶段。种子制备的过程种子制备的过程六、六、微生物的发酵方式微生物的发酵方式分批培养分批培养补料分批培养补料分批培养连续培养连续培养1、分批发酵、分批发酵 简单的过程，培养基中接入菌种以后，简单的过程，培养基中接入菌种以后，没有物料的加没有物料的加入和取出入和取出，除了空气的通入和排气。整个过程中菌的，除了空气的通入和排气。整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都

39、随时间变化。化。 优点：操作简单，周期短，染菌机会少，生产过程和优点：操作简单，周期短，染菌机会少，生产过程和产品质量容易掌握。产品质量容易掌握。 缺点：产率低，不适于测定动力学数据。缺点：产率低，不适于测定动力学数据。分批培养中微生物的生长分批培养中微生物的生长延迟期延迟期对数生长期对数生长期稳稳 定定 期期死亡期死亡期 延迟期延迟期，菌体没有分裂只有生长。，菌体没有分裂只有生长。 对数生长期对数生长期, ,当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓度当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓度达到一定程度，细胞开始分裂，这时细胞生长很快。达到一定程度，细胞开始分裂，这时细胞生长很快。 随着细胞生长，培养液中的

40、营养物减少，废物积累，随着细胞生长，培养液中的营养物减少，废物积累，导致细胞生长速率下降，进入导致细胞生长速率下降，进入稳定期稳定期。最后当细胞死。最后当细胞死亡速率大于生成速率，进入亡速率大于生成速率，进入死亡期死亡期。 对于对于初级代谢产物初级代谢产物，在对数生长期初期就开始合成并，在对数生长期初期就开始合成并积累，而积累，而次级代谢产物次级代谢产物则在对数生长期后期和稳定期则在对数生长期后期和稳定期大量合成。大量合成。2、补料分批培养、补料分批培养 在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。足而导致的发酵过早结束

41、的缺点。 在此过程中在此过程中只有料液的加入没有料液的取出只有料液的加入没有料液的取出，所以，所以发酵结束时发酵液体积比发酵开始时有所增加。在发酵结束时发酵液体积比发酵开始时有所增加。在工厂的实际生产中采用这种方法很多。工厂的实际生产中采用这种方法很多。补料分批培养的优缺点补料分批培养的优缺点 优点优点：在这样一种系统中可以维持低的基质浓度，避：在这样一种系统中可以维持低的基质浓度，避免快速利用碳源的阻遏效应；可以通过补料控制达到免快速利用碳源的阻遏效应；可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件；还可以利用计算机控制最佳的生长和产物合成条件；还可以利用计算机控制合理的补料速率，稳定最佳生产

42、工艺。合理的补料速率，稳定最佳生产工艺。 缺点缺点：由于没有物料取出，产物的积累最终导致比生：由于没有物料取出，产物的积累最终导致比生产速率的下降。由于有物料的加入增加了染菌机会产速率的下降。由于有物料的加入增加了染菌机会3、半连续培养、半连续培养 补料分批培养基础上，加上补料分批培养基础上，加上间歇放掉部分发酵液间歇放掉部分发酵液进入进入下游提取的操作方式。某些品种采取这种方式，如四下游提取的操作方式。某些品种采取这种方式，如四环素发酵。环素发酵。 优点优点：放掉部分发酵液，再补入部分料液，使代谢有：放掉部分发酵液，再补入部分料液，使代谢有害物得以稀释有利于产物合成，提高了总产量。害物得以稀

43、释有利于产物合成，提高了总产量。 缺点缺点：代谢产生的前体物被稀释，提取的总体积增大。：代谢产生的前体物被稀释，提取的总体积增大。4、连续培养、连续培养 发酵过程中发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液液，使发酵罐内的体积维持恒定。，使发酵罐内的体积维持恒定。 达到稳态后，整个过程中菌的浓度，产物浓度，限达到稳态后，整个过程中菌的浓度，产物浓度，限制性基质浓度都是恒定的。制性基质浓度都是恒定的。 优点优点：控制稀释速率可以使发酵过程最优化。发酵：控制稀释速率可以使发酵过程最优化。发酵周期长，得到高的产量。通过改变稀释速率可以比周期长，得到高的产量。通过

44、改变稀释速率可以比较容易的研究菌生长的动力学。较容易的研究菌生长的动力学。 缺点缺点：菌种不稳定的话，长期连续培养会引起菌种：菌种不稳定的话，长期连续培养会引起菌种退化，降低产量。长时间补料染菌机会大大增加。退化，降低产量。长时间补料染菌机会大大增加。七、发酵过程中的中间分析项目七、发酵过程中的中间分析项目1、产、产 量量 发酵液中发酵产物的积累，以发酵单位表示发酵液中发酵产物的积累，以发酵单位表示 化学化学测定法：简单，但受结构类似物的影响，发酵测定法：简单，但受结构类似物的影响，发酵过程中采用。过程中采用。 生物生物测定法：麻烦，人为误差大，发酵终点采用。测定法：麻烦，人为误差大，发酵终点

45、采用。2、 pH pH与微生物的生命活动密切相关与微生物的生命活动密切相关酶催化活性酶催化活性 pH的变化又是微生物代谢状况的综合反应的变化又是微生物代谢状况的综合反应基质代基质代谢、产物合成、细胞状态、营养状况、供氧状况谢、产物合成、细胞状态、营养状况、供氧状况3、糖、糖 糖的消耗糖的消耗：反映产生菌的生长繁殖情况；：反映产生菌的生长繁殖情况； 反映产物合成的活力。反映产物合成的活力。 菌体生长旺盛糖耗一定快，残糖也就降低得快。通过菌体生长旺盛糖耗一定快，残糖也就降低得快。通过糖含量的测定，可以控制菌体生长速率，可控制补糖糖含量的测定，可以控制菌体生长速率，可控制补糖来调节来调节pH，促进产

46、物合成，不致于盲目补糖，造成，促进产物合成，不致于盲目补糖，造成发酵不正常。发酵不正常。4、菌丝形态、菌丝形态八、发酵过程的影响因素及控制八、发酵过程的影响因素及控制 发酵过程控制是发酵的重要部分发酵过程控制是发酵的重要部分 同样的菌种，同样的培养基在不同工厂，不同批次会同样的菌种，同样的培养基在不同工厂，不同批次会得到不同的结果，可见发酵过程的影响因素是复杂的，得到不同的结果，可见发酵过程的影响因素是复杂的，比如设备的差别、水的差别、培养基灭菌的差别，菌比如设备的差别、水的差别、培养基灭菌的差别，菌种保藏时间的长短，发酵过程的细微差别都会引起微种保藏时间的长短，发酵过程的细微差别都会引起微生

47、物代谢的不同。了解和掌握分析发酵过程的一般方生物代谢的不同。了解和掌握分析发酵过程的一般方法对于控制代谢是十分必要的。法对于控制代谢是十分必要的。（一）菌体浓度的影响及控制（一）菌体浓度的影响及控制 菌体浓度反应菌体细胞数和生理特性。菌体浓度反应菌体细胞数和生理特性。 结构越复杂的生物，分裂所需时间越长。结构越复杂的生物，分裂所需时间越长。 发酵中菌液需控制在合理浓度中，过高，营养消耗发酵中菌液需控制在合理浓度中，过高，营养消耗过快，有毒废物积累，改变菌体代谢途径，影响溶过快，有毒废物积累，改变菌体代谢途径，影响溶氧；过低，产率下降。氧；过低，产率下降。 依靠调节培养基和补料控制菌体浓度。依靠

48、调节培养基和补料控制菌体浓度。（二）（二） 培养基的影响及其控制培养基的影响及其控制1、碳、碳 源源 葡萄糖速效碳源，生长菌体。葡萄糖速效碳源，生长菌体。 淀粉等迟效碳源，发酵次级代谢产物。淀粉等迟效碳源，发酵次级代谢产物。 一般在发酵中后期为保证产生次级代谢产物，有一般在发酵中后期为保证产生次级代谢产物，有意使菌体处于半饥饿状态，在营养限制的条件下，意使菌体处于半饥饿状态，在营养限制的条件下，维持产生次级代谢产物的速率在较高水平。维持产生次级代谢产物的速率在较高水平。2、氮、氮 源源 氨基酸，玉米浆等速效氮源，生长菌体。氨基酸，玉米浆等速效氮源，生长菌体。 豆饼等迟效氮源，发酵次级代谢产物。

49、豆饼等迟效氮源，发酵次级代谢产物。 氮源太多会促使菌体大量生长。有些产物合成受到氮源太多会促使菌体大量生长。有些产物合成受到过量铵离子的抑制，因此必须控制适量的氮。过量铵离子的抑制，因此必须控制适量的氮。3、磷酸盐和微量元素、磷酸盐和微量元素 微生物体内磷含量较高，培养基中以磷酸盐为主，微生物体内磷含量较高，培养基中以磷酸盐为主，发酵中用来计算磷含量的是磷酸根；发酵中用来计算磷含量的是磷酸根； 抗生素对磷酸盐浓度很敏感；抗生素对磷酸盐浓度很敏感； 生长浓度：生长浓度：0.32300 M； 生产浓度：生产浓度：1.0 M； 采用生长适量亚磷酸盐浓度。采用生长适量亚磷酸盐浓度。4、补、补 料料 补

50、基质和前体；补基质和前体； 中途补料，丰富培养基，避免菌体过早衰老，控中途补料，丰富培养基，避免菌体过早衰老，控制制pH，改善通气等；，改善通气等； 通常在生长旺盛期后期，发酵液泡沫位下降，这通常在生长旺盛期后期，发酵液泡沫位下降，这时耗氧大，溶氧水平接近临界点；时耗氧大，溶氧水平接近临界点； 补料少量多次。补料少量多次。（三）温度的影响及其控制（三）温度的影响及其控制1、温度影响反应速率、温度影响反应速率 发酵过程的反应速率实际是酶反应速率，酶反应发酵过程的反应速率实际是酶反应速率，酶反应有一个最适温度。另外，温度影响发酵液的物理性质。有一个最适温度。另外，温度影响发酵液的物理性质。 2、温

51、度影响发酵方向、温度影响发酵方向 四环素产生菌金色链霉菌同时产生金霉素和四四环素产生菌金色链霉菌同时产生金霉素和四环素，当温度低于环素，当温度低于30时，这种菌合成金霉素能力较时，这种菌合成金霉素能力较强；温度提高，合成四环素的比例也提高，温度达到强；温度提高，合成四环素的比例也提高，温度达到35 时，金霉素的合成几乎停止，只产生四环素。时，金霉素的合成几乎停止，只产生四环素。3、影响发酵温度变化的因素、影响发酵温度变化的因素（1）生物热）生物热 微生物进行有氧呼吸产生的热比厌氧发酵产生的热多。微生物进行有氧呼吸产生的热比厌氧发酵产生的热多。（2）搅拌热）搅拌热（3）蒸发热）蒸发热通气时，引起

52、发酵液的水分蒸发，进而产生的热量。通气时，引起发酵液的水分蒸发，进而产生的热量。（4）辐射热）辐射热发酵罐内温度与环境温度不同，发酵液中有部分热通发酵罐内温度与环境温度不同，发酵液中有部分热通过罐体向外辐射。过罐体向外辐射。4、温度的选择与控制、温度的选择与控制（1）最适温度的选择）最适温度的选择 嗜冷菌适应于嗜冷菌适应于026 生长，嗜温菌适应于生长，嗜温菌适应于1543 生长，嗜热菌适应于生长，嗜热菌适应于3765 生长，嗜高温菌适生长，嗜高温菌适应于应于65 以上生长。以上生长。 最适生长温度，最适生产（发酵）温度。最适生长温度，最适生产（发酵）温度。 发酵前期发酵前期要尽快达到大量的菌

53、体，取稍要尽快达到大量的菌体，取稍高高的温度，促使的温度，促使菌的呼吸与代谢，使菌生长迅速；菌的呼吸与代谢，使菌生长迅速； 中期菌量中期菌量已达到合成产物的最适量，发酵需要延长中期，已达到合成产物的最适量，发酵需要延长中期，从而提高产量，因此中期温度要稍从而提高产量，因此中期温度要稍低低一些，可以推迟衰一些，可以推迟衰老。因为在稍低温度下氨基酸合成蛋白质和核酸的正常老。因为在稍低温度下氨基酸合成蛋白质和核酸的正常途径关闭得比较严密有利于产物合成。途径关闭得比较严密有利于产物合成。 发酵后期发酵后期，产物合成能力降低，产物合成能力降低，提高提高温度，刺激产物合温度，刺激产物合成到放罐。如四环素生

54、长阶段成到放罐。如四环素生长阶段28 ，合成期，合成期26 ，后后期再升温；黑曲霉生长期再升温；黑曲霉生长37 ，产糖化酶，产糖化酶3234 。但。但也有的菌种产物形成比生长温度高。如谷氨酸产生菌生也有的菌种产物形成比生长温度高。如谷氨酸产生菌生长长3032 ，产酸，产酸3437 。（2）温度的控制）温度的控制 加温加温 冷却水冷却水（四）（四）pH的影响及其控制的影响及其控制upH与微生物的生命活动密切相关与微生物的生命活动密切相关 酶催化活性；酶催化活性；upH的变化又是微生物代谢状况的综合反映的变化又是微生物代谢状况的综合反映基质代基质代谢、产物合成、细胞状态、营养状况、供氧状况；谢、产

55、物合成、细胞状态、营养状况、供氧状况；u通过观察通过观察pH变化规律可以了解发酵的正常与否。变化规律可以了解发酵的正常与否。1、发酵过程的、发酵过程的pH控制控制 发酵过程中发酵过程中pH是不断变化的，通过观察是不断变化的，通过观察pH变变化规律可以了解发酵的正常与否。化规律可以了解发酵的正常与否。2、产物形成、产物形成 某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变变化。如有机酸类产生使化。如有机酸类产生使pH下降，红霉素、洁霉素、下降，红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升。上升。3、菌体自溶，、菌体自溶，pH上升，发酵后期

56、，上升，发酵后期，pH上升上升（五）溶氧的影响及其控制（五）溶氧的影响及其控制 溶氧（溶氧（DO）是需氧微生物生长所必需。在发酵过程）是需氧微生物生长所必需。在发酵过程中有多方面的限制因素，而溶氧往往是最易成为控制中有多方面的限制因素，而溶氧往往是最易成为控制因素。因素。 供氧不足，代谢异常。供氧不足，代谢异常。 通气，搅拌。通气，搅拌。 1、溶氧的影响、溶氧的影响 在在28氧在发酵液中的氧在发酵液中的100的空气饱和浓度的空气饱和浓度只有只有0.25 M左右，比糖的溶解度小左右，比糖的溶解度小7000倍。在倍。在对数对数生长期生长期即使发酵液中的溶氧能达到即使发酵液中的溶氧能达到100空气饱

57、和度，空气饱和度，若此时中止供氧，发酵液中溶氧可在几秒（分）钟若此时中止供氧，发酵液中溶氧可在几秒（分）钟之内便耗竭，使溶氧成为限制因素。之内便耗竭，使溶氧成为限制因素。2、发酵过程的溶氧变化、发酵过程的溶氧变化 发酵初期，生产菌大量繁殖，需氧，溶氧下降；发酵初期，生产菌大量繁殖，需氧，溶氧下降； 过了生长阶段，需氧减少，溶氧上升；过了生长阶段，需氧减少，溶氧上升； 发酵中后期，分批发酵的溶氧不变；发酵中后期，分批发酵的溶氧不变； 生产后期，菌体衰老，溶氧上升。生产后期，菌体衰老，溶氧上升。3、溶氧浓度的控制、溶氧浓度的控制 通气，搅拌通气，搅拌 补料补料（六）（六）CO2的影响及控制的影响及

58、控制 CO2是微生物代谢产物，溶解在发酵液中的是微生物代谢产物，溶解在发酵液中的CO2对发对发酵有刺激或抑制作用；酵有刺激或抑制作用； CO2和和HCO3影响膜的结构；影响膜的结构； CO2使使pH下降；下降； 影响菌体的呼吸速率等；影响菌体的呼吸速率等； CO2对产物抑制，则降低浓度，对产物促进，则增加对产物抑制，则降低浓度，对产物促进，则增加浓度；浓度； 降低通气搅拌，则增加降低通气搅拌，则增加CO2在发酵液中溶解度。在发酵液中溶解度。（七）发酵过程泡沫的形成与控制（七）发酵过程泡沫的形成与控制u发酵过程起泡的利弊：气体分散、增加气液接触面积，发酵过程起泡的利弊：气体分散、增加气液接触面积

59、，但过多的泡沫是有害的。但过多的泡沫是有害的。u泡沫产生的原因泡沫产生的原因（1）通气搅拌的强烈程度通气搅拌的强烈程度：通气大、搅拌强烈可使泡：通气大、搅拌强烈可使泡沫增多，因此在发酵前期由于培养基营养成分消耗少，沫增多，因此在发酵前期由于培养基营养成分消耗少，培养基成分丰富，易起泡。应先开小通气量，再逐步培养基成分丰富，易起泡。应先开小通气量，再逐步加大。搅拌转速也如此。也可在基础料中加入消泡剂。加大。搅拌转速也如此。也可在基础料中加入消泡剂。（2）培养基配比与原料组成培养基配比与原料组成：培养基营养丰富，黏度：培养基营养丰富，黏度大，产生泡沫多而持久，前期难开搅拌。大，产生泡沫多而持久，前

60、期难开搅拌。（3）菌种、种子质量和接种量菌种、种子质量和接种量：菌种质量好，生长速：菌种质量好，生长速度快，可溶性氮源较快被利用，泡沫产生几率也就少。度快，可溶性氮源较快被利用，泡沫产生几率也就少。菌种生长慢的可以加大接种量。菌种生长慢的可以加大接种量。（4）灭菌质量灭菌质量：培养基灭菌质量不好，糖氮被破坏，：培养基灭菌质量不好，糖氮被破坏，抑制微生物生长，使种子菌丝自溶，产生大量泡沫，抑制微生物生长，使种子菌丝自溶，产生大量泡沫，加消泡剂也无效。加消泡剂也无效。起泡的危害起泡的危害 降低生产能力降低生产能力：在发酵罐中，为了容纳泡沫，防止溢出而：在发酵罐中，为了容纳泡沫，防止溢出而降低装量。