发酵工艺控制 分批发酵代谢类型及代谢过程_第1页
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文档简介

点击此处添加小标题7.发酵工艺控制7.2分批发酵的代谢类型及代谢变化7.2.1分批发酵的代谢类型按照菌体生长，碳源利用和产物生成的变化，分批发酵可分为：1、生长关联型2、部分生长关联型3、非生长关联型7.2.1分批发酵的代谢类型1、生长关联型产物直接来源于产能的初级代谢（自身繁殖所必需的代谢），菌体生长与产物形成不分开。例如单细胞蛋白和葡萄糖酸的发酵7.2.1分批发酵的代谢类型2、部分生长关联型；产物也来源于能量代谢所消耗的基质，但产物的形成在与初级代谢分开的次级代谢中，出现两个峰，菌体生长进入稳定期，出现产物形成高峰。例如，柠檬酸和某些氨基酸的发酵。7.2.1分批发酵的代谢类型3、非生长关联型产物是在基质消耗和菌体生长之后，菌体利用中间代谢反应来形成的，即产物的形成和初级代谢是分开的。如抗生素发酵。从上述分批发酵类型可以分析：如果生产的产品是生长关联型（如菌体与初级代谢产物），则宜采用有利于细胞生长的培养条件，延长与产物合成有关的对数生长期；如果产品是非生长关联型（如次级代谢产物），则宜缩短对数生长期，并迅速获得足够量的菌体细胞后延长平衡期，以提高产量。7.2.2发酵过程的代谢变化1、初级代谢的代谢变化生长过程仍显示停滞期（1、2）、对数期（3、4）、稳定期（5）和衰亡期（6）等生长史的特征工业发酵中往往要接入处于对数期(特别是中期)的菌体，以尽量缩短停滞期。7.2.2发酵过程的代谢变化2、次级代谢的代谢变化次级代谢产物的发酵属于菌体的生长与产物非偶联的类型，菌体生长繁殖阶段(又称生长期)与产物生成阶段(又称生产期)是分开的。7.2.2发酵过程的代谢变化菌体生长阶段产物生成阶段菌体自溶阶段接种后，菌体开始生长，直达到菌体的临界浓度。菌体DNA含量达到定值，即不进行繁殖，细胞数量恒定，但多元醇、脂类等细胞内含物仍在积累，使菌体干重增加，此时开始合成产物，此刻的菌体浓度称为临界浓度。基质被消耗，浓度下降；菌浓升高；摄氧率升高，DO下降产物数量逐渐增多，直至达到高峰，生产速率也达到最大，直至产物合成能力衰减。这阶段一般称为产物生产期或发酵中期。基质不断被消耗；产物增多对外界环境敏感，要严格控制：基质过多，不合成产物；基质过少，菌体衰老，产量下降菌体衰老，细

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