分批发酵 连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较
分批发酵连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较
图表比较分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵优缺点呼吸作用与发酵的根本区别在于：电子受体不是将电子直接传递给底物本身的中间产物，而是交给电子传递系统，并逐步释放能量后再交给最终的电子受体。
4、发酵过程杂菌污染的途径有哪些？如出现杂菌污染，应如何处理？答：发酵过程杂菌污染的途径有1.种子带菌，2.培养基及设备消毒不够，3.设备破损，4.空气系统，5.操作不当（取样、补料、消泡、控制）等。
（2分）如出现杂菌污染，应对染菌时间、种类、染菌规模进行分析根据具体情况处理，（1分）如：1.种子带杂菌——灭菌，排掉。
（0.5分）2.发酵前期——严重：实消后补种、料。
不严重：运转并观察。
（0.5分）3.发酵中期——分析微生物数量、种类、物料性质，再做处理。
（0.5分）4.发酵后期——同中期，并考虑产率与成本关系，考虑放罐。
（0.5分）5、连续发酵有何优缺点？答：（1）、设备生产能力大、利用率高、没有中间清洗杀菌、没有发酵适应期。
（1分）（2）、连续化、自动化、人平生产率高、成本降低。
（1分）（3）、发酵稳定、便于管理。
（1分）缺点：营养利用率略低、控制要求高。
（2分）6、摇瓶提高溶氧方法有哪些？发酵罐提高溶氧方法有哪些？答：摇瓶提高溶氧可考虑减小装液比，增加摇床转速，不会造成染菌的情况下减少瓶口砂布层数等方法。
（3分）发酵罐提高溶氧的方法有选择合理罐型，增加高径比，适当提高通气量，适当提高搅拌速度（搅拌罐）等方法。
（3分）6、泡沫对发酵有何影响？常用的消泡方法有何优缺点？答：泡沫对发酵的影响有：（1）泡沫持久存在，妨碍CO2的排除，影响微生物对氧的吸收，破坏正常生理代谢，不利发酵和生物合成。
（2）泡沫大量产生，使发酵罐有效容积大大减少，影响设备利用率。
（3）泡沫过多，控制不好，会引起大量跑料，造成浪费和环境污染（4）泡沫升到灌顶，可能从轴封渗出，增加染菌机会（5）泡沫过多也会影响氧传递、通风与搅拌效果。
（3分，答出3点以上即可）化学消泡优点：化学消泡剂来源广泛，消泡效果好作用迅速可靠，用量少，不需改造设备，大小规模适用，易实现自动控制。
分批发酵、连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较
图表比较分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵优缺点? 表一：分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵简单比较呼吸作用与发酵的根本区别在于：电子受体不是将电子直接传递给底物本身的中间产物，而是交给电子传递系统，并逐步释放能量后再交给最终的电子受体。
4、发酵过程杂菌污染的途径有哪些？如出现杂菌污染，应如何处理？答：发酵过程杂菌污染的途径有 1.种子带菌，2.培养基及设备消毒不够，3.设备破损，4.空气系统，5.操作不当（取样、补料、消泡、控制）等。
（2分）如出现杂菌污染，应对染菌时间、种类、染菌规模进行分析根据具体情况处理，（1分）如：1.种子带杂菌——灭菌，排掉。
（0.5分）2.发酵前期——严重：实消后补种、料。
不严重：运转并观察。
（0.5分）3.发酵中期——分析微生物数量、种类、物料性质，再做处理。
（0.5分）4.发酵后期——同中期，并考虑产率与成本关系，考虑放罐。
（0.5分）5、连续发酵有何优缺点？答：（1）、设备生产能力大、利用率高、没有中间清洗杀菌、没有发酵适应期。
（1分）（2）、连续化、自动化、人平生产率高、成本降低。
（1分）（3）、发酵稳定、便于管理。
（1分）缺点：营养利用率略低、控制要求高。
（2分）6、摇瓶提高溶氧方法有哪些？发酵罐提高溶氧方法有哪些？答：摇瓶提高溶氧可考虑减小装液比，增加摇床转速，不会造成染菌的情况下减少瓶口砂布层数等方法。
（3分）发酵罐提高溶氧的方法有选择合理罐型，增加高径比，适当提高通气量，适当提高搅拌速度（搅拌罐）等方法。
（3分）6、泡沫对发酵有何影响？常用的消泡方法有何优缺点？答：泡沫对发酵的影响有：（1）泡沫持久存在，妨碍CO2的排除，影响微生物对氧的吸收，破坏正常生理代谢，不利发酵和生物合成。
（2）泡沫大量产生，使发酵罐有效容积大大减少，影响设备利用率。
（3）泡沫过多，控制不好，会引起大量跑料，造成浪费和环境污染（4）泡沫升到灌顶，可能从轴封渗出，增加染菌机会（5）泡沫过多也会影响氧传递、通风与搅拌效果。
分批发酵、连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较
图表比较分批发酵、连续(流加)发酵与分批补料发酵优缺点? 表一:分批发酵、连续(流加)发酵与分批补料发酵简单比较呼吸作用与发酵的根本区别在于:电子受体不就是将电子直接传递给底物本身的中间产物,而就是交给电子传递系统,并逐步释放能量后再交给最终的电子受体。
4、发酵过程杂菌污染的途径有哪些？如出现杂菌污染,应如何处理？答:发酵过程杂菌污染的途径有1、种子带菌,2、培养基及设备消毒不够,3、设备破损,4、空气系统,5、操作不当(取样、补料、消泡、控制)等。
(2分)如出现杂菌污染,应对染菌时间、种类、染菌规模进行分析根据具体情况处理,(1分)如:1、种子带杂菌——灭菌,排掉。
(0、5分)2、发酵前期——严重:实消后补种、料。
不严重:运转并观察。
(0、5分)3、发酵中期——分析微生物数量、种类、物料性质,再做处理。
(0、5分)4、发酵后期——同中期,并考虑产率与成本关系,考虑放罐。
(0、5分)5、连续发酵有何优缺点？答:(1)、设备生产能力大、利用率高、没有中间清洗杀菌、没有发酵适应期。
(1分) (2)、连续化、自动化、人平生产率高、成本降低。
(1分)(3)、发酵稳定、便于管理。
(1分)缺点:营养利用率略低、控制要求高。
(2分)6、摇瓶提高溶氧方法有哪些？发酵罐提高溶氧方法有哪些？答:摇瓶提高溶氧可考虑减小装液比,增加摇床转速,不会造成染菌的情况下减少瓶口砂布层数等方法。
(3分)发酵罐提高溶氧的方法有选择合理罐型,增加高径比,适当提高通气量,适当提高搅拌速度(搅拌罐)等方法。
(3分)6、泡沫对发酵有何影响？常用的消泡方法有何优缺点？答:泡沫对发酵的影响有:(1)泡沫持久存在,妨碍CO2的排除,影响微生物对氧的吸收,破坏正常生理代谢,不利发酵与生物合成。
(2)泡沫大量产生,使发酵罐有效容积大大减少,影响设备利用率。
(3)泡沫过多,控制不好,会引起大量跑料,造成浪费与环境污染(4)泡沫升到灌顶,可能从轴封渗出,增加染菌机会(5)泡沫过多也会影响氧传递、通风与搅拌效果。
分批发酵、连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较
图表比较分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵优缺点表一：分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵简单比较呼吸作用与发酵的根本区别在于： 电子受体不是将电子直接传递给底物本身的中间产物， 而是交给电子传递系统，并逐步释放能量后再交给最终的电子受体。
4、发酵过程杂菌污染的途径有哪些？如出现杂菌污染，应如何处理？ 答：发酵过程杂菌污染的途径有1•种子带菌，2•培养基及设备消毒不够，3•设备破损，4•空气系统，5•操作不当（取样、补料、消泡、控制）等。
（2分）如出现杂菌污染，应对染菌时间、种类、染菌规模进行分析根据具体情况处理， （1分）如：1•种子带杂菌——灭菌，排掉。
（0.5分）2•发酵前期一一严重：实消后补种、料。
不严重：运转并观察。
（0.5分） 3•发酵中期——分析微生物数量、种类、物料性质，再做处理。
（0.5分）4•发酵后期——同中期，并考虑产率与成本关系，考虑放罐。
（0.5分） 5、连续发酵有何优缺点？答：（1 ）、设备生产能力大、利用率高、没有中间清洗杀菌、没有发酵适应期。
（2）、连续化、自动化、人平生产率高、成本降低。
（1分）（3）、发酵稳定、便于管理。
（1 分） 缺点：营养利用率略低、控制要求高。
（2 分）（1 分）6、摇瓶提高溶氧方法有哪些？发酵罐提高溶氧方法有哪些？答：摇瓶提高溶氧可考虑减小装液比，增加摇床转速，不会造成染菌的情况下减少瓶口砂布层数等方法。
（3 分）发酵罐提高溶氧的方法有选择合理罐型，增加高径比，适当提高通气量，适当提高搅拌速度（搅拌罐）等方法。
（3 分）6、泡沫对发酵有何影响？常用的消泡方法有何优缺点？答：泡沫对发酵的影响有：（1）泡沫持久存在，妨碍C02的排除，影响微生物对氧的吸收，破坏正常生理代谢，不利发酵和生物合成。
（2）泡沫大量产生，使发酵罐有效容积大大减少，影响设备利用率。
（3）泡沫过多，控制不好，会引起大量跑料，造成浪费和环境污染（4）泡沫升到灌顶，可能从轴封渗出，增加染菌机会（5）泡沫过多也会影响氧传递、通风与搅拌效果。
分批发酵、连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较
图表比较分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵优缺点呼吸作用与发酵的根本区别在于：电子受体不是将电子直接传递给底物本身的中间产物，而是交给电子传递系统，并逐步释放能量后再交给最终的电子受体。
4、发酵过程杂菌污染的途径有哪些？如出现杂菌污染，应如何处理？答：发酵过程杂菌污染的途径有1.种子带菌，2.培养基及设备消毒不够，3.设备破损，4.空气系统，5.操作不当（取样、补料、消泡、控制）等。
（2分）如出现杂菌污染，应对染菌时间、种类、染菌规模进行分析根据具体情况处理，（1分）如：1.种子带杂菌——灭菌，排掉。
（0.5分）2.发酵前期——严重：实消后补种、料。
不严重：运转并观察。
（0.5分）3.发酵中期——分析微生物数量、种类、物料性质，再做处理。
（0.5分）4.发酵后期——同中期，并考虑产率与成本关系，考虑放罐。
（0.5分）5、连续发酵有何优缺点？答：（1）、设备生产能力大、利用率高、没有中间清洗杀菌、没有发酵适应期。
（1分）（2）、连续化、自动化、人平生产率高、成本降低。
（1分）（3）、发酵稳定、便于管理。
（1分）缺点：营养利用率略低、控制要求高。
（2分）6、摇瓶提高溶氧方法有哪些？发酵罐提高溶氧方法有哪些？答：摇瓶提高溶氧可考虑减小装液比，增加摇床转速，不会造成染菌的情况下减少瓶口砂布层数等方法。
（3分）发酵罐提高溶氧的方法有选择合理罐型，增加高径比，适当提高通气量，适当提高搅拌速度（搅拌罐）等方法。
（3分）6、泡沫对发酵有何影响？常用的消泡方法有何优缺点？答：泡沫对发酵的影响有：（1）泡沫持久存在，妨碍CO2的排除，影响微生物对氧的吸收，破坏正常生理代谢，不利发酵和生物合成。
（2）泡沫大量产生，使发酵罐有效容积大大减少，影响设备利用率。
（3）泡沫过多，控制不好，会引起大量跑料，造成浪费和环境污染（4）泡沫升到灌顶，可能从轴封渗出，增加染菌机会（5）泡沫过多也会影响氧传递、通风与搅拌效果。
（3分，答出3点以上即可）化学消泡优点：化学消泡剂来源广泛，消泡效果好作用迅速可靠，用量少，不需改造设备，大小规模适用，易实现自动控制。
分批发酵连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较
分批发酵连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较1.分批发酵分批发酵是一种传统的发酵工艺，是将发酵床或罐装发酵液划分为多个小批次进行发酵。
每个小批次都有自己的反应时间和扰动条件，比如温度、pH和营养物质浓度。
这种发酵方式的优点如下：-可以针对不同微生物的特性进行优化，增强产物的稳定性和产量。
-容易控制发酵的条件，如温度、pH、氧气供应等。
-可以减少污染的风险，每次只处理一小批发酵液，避免整体发酵液受到污染。
然而，分批发酵也存在一些缺点：-工艺周期长，生产效率低。
-难以进行规模化，无法满足大规模产量的需要。
-对设备和操作人员的要求较高，需要进行多次操作和监控。
2.连续流加发酵连续流加发酵是一种通过连续供料和排出废液来持续进行发酵的工艺。
它的优点如下：-生产效率高，可以实现连续不间断的产出，适用于大规模产量。
-节省时间和资源，在发酵过程中进行连续补料，使发酵液处于最佳状态。
-可以避免反应条件的突变，保持较好的产物品质和活性。
然而，连续流加发酵也存在一些缺点：-对设备的要求较高，需要有连续供料和排废液的设备。
-难以对不同微生物进行个性化优化，因为整个发酵过程都是连续进行的。
-难以控制发酵条件的变化，如温度和pH的稳定性较差。
3.分批补料发酵分批补料发酵是分批发酵和连续流加发酵的结合，其工艺流程是通过连续补充新的培养基来维持发酵液的持续产出。
-同时具有分批发酵和连续流加发酵的优点，既能控制发酵条件，又可以实现持续产出。
-适用于多阶段发酵，可以对不同培养基进行分批补充，以适应微生物不同生长阶段的需求。
-可以提高生产效率，减少工艺周期。
然而，分批补料发酵也有一些缺点：-对设备和操作人员的要求较高，需要进行连续补料和采样。
-需要经过一定的调整和优化才能实现最佳的连续补料策略。
-需要考虑不同培养基的供应和混合问题，增加了工艺的复杂性。
综上所述，分批发酵、连续流加发酵和分批补料发酵各有其特点和适用场景。
根据具体需求和情况，选择合适的发酵工艺方式有助于提高生产效率和产物品质。
分批发酵和连续发酵
分批发酵和连续发酵
分批发酵和连续发酵是两种常见的发酵方法，它们在工业生产中都有广泛的应用。
分批发酵是指在发酵过程中，将微生物一次性加入到发酵罐中，然后进行发酵。
这种方法的优点是操作简单，易于控制，适用于小规模生产。
但是，由于分批发酵需要较长的发酵时间和较高的能耗，因此在大规模生产中可能不太经济。
连续发酵则是指在发酵过程中，不断地向发酵罐中添加营养物质和微生物，同时排出部分发酵液，从而使发酵过程持续进行。
这种方法的优点是发酵时间短，生产效率高，适用于大规模生产。
此外，连续发酵还可以通过控制发酵液的流速和成分，实现发酵过程的优化和控制。
在某些情况下，分批发酵和连续发酵可以结合使用。
例如，在某些酶的生产过程中，可以使用分批发酵来获得粗酶液，然后再通过连续发酵来进一步纯化和优化酶的产量。
总的来说，分批发酵和连续发酵各有优缺点，应该根据具体的生产需求和条件选择适合的发酵方法。
分批发酵、连续流加发酵和分批补料发酵优缺点比较
低
高
接下表：背面
接上表：背面
发酵方法
比较内容
分批发酵
连续（流加）发酵
分批补料发酵
其他
优点
①对温度的要求低，工艺操作简单；
②比较容易解决杂菌污染和菌种退化等问题；
1对营养物的利用效率较高，产物浓度也比连续发酵要高。
①可以提高设备的利用率和单位时间产量，只保持一个期的稳定状态；
②发酵中各参数趋于恒值，便于自动控制；
年级、专业10生物技术姓名孙永升学号104120440
发酵工程作业四：
图表比较分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵优缺点?
表一：分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵简单比较
发酵方法
比较内容
分批发酵
连续（流加）发酵
分批补料发酵
定义
指生物反应器的间歇操作，在发酵过程中，除了不断进行通气（好氧发酵）和为调节pH而加入的酸碱溶液外，与外界没有其他物料交换.
完成多个生长周期的微生物培养方法
无菌要求
高
高
低
菌种变异
稳定
易污染杂菌，退化高
菌种变异，退化少
应用范围
范围广
范围小
范围广
发酵罐体积
恒定值
体积相对恒定
随时间增加：D=F/(V0+FT)
比生长速率
µ=1/X•dx/dt
µ=1/X(dx/dt+Dx)
xt=xo+Yx/s(SR-St)
成本
低
高
高
产物利用率
与转化效率
以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
在微生物分批发酵过程中，以某种方式向发酵系统中补加一定物料，但并不连续地向外放出发酵液的发酵技术，使发酵液的体积随时间逐渐增加。是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术。
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图表比较分批发酵、连续（流加）发酵和分批补料发酵优缺点
呼吸作用与发酵的根本区别在于：电子受体不是将电子直接传递给底物本身的中间产物，而是交给电子传递系统，并逐步释放能量后再交给最终的电子受体。
4、发酵过程杂菌污染的途径有哪些如出现杂菌污染，应如何处理
答：发酵过程杂菌污染的途径有1.种子带菌，2.培养基及设备消毒不够，3.设备破损，4.空气系统，5.操作不当（取样、补料、消泡、控制）等。
（2分）
如出现杂菌污染，应对染菌时间、种类、染菌规模进行分析根据具体情况处理，（1分）如：
1.种子带杂菌——灭菌，排掉。
（分）
2.发酵前期——严重：实消后补种、料。
不严重：运转并观察。
（分）
3.发酵中期——分析微生物数量、种类、物料性质，再做处理。
（分）
4.发酵后期——同中期，并考虑产率与成本关系，考虑放罐。
（分）
5、连续发酵有何优缺点
答：（1）、设备生产能力大、利用率高、没有中间清洗杀菌、没有发酵适应期。
（1分）（2）、连续化、自动化、人平生产率高、成本降低。
（1分）
（3）、发酵稳定、便于管理。
（1分）
缺点：营养利用率略低、控制要求高。
（2分）
6、摇瓶提高溶氧方法有哪些发酵罐提高溶氧方法有哪些
答：摇瓶提高溶氧可考虑减小装液比，增加摇床转速，不会造成染菌的情况下减少瓶口砂布层数等方法。
（3分）发酵罐提高溶氧的方法有选择合理罐型，增加高径比，适当提高通气量，适当提高搅拌速度（搅拌罐）等方法。
（3分）
6、泡沫对发酵有何影响常用的消泡方法有何优缺点
答：泡沫对发酵的影响有：（1）泡沫持久存在，妨碍CO2的排除，影响微生物对氧的吸收，破坏正常生理代谢，不利发酵和生物合成。
（2）泡沫大量产生，使发酵罐有效容积大大减少，影响设备利用率。
（3）泡沫过多，控制不好，会引起大量跑料，造成浪费和环境污染（4）泡沫升到灌顶，可能从轴封渗出，增加染菌机会（5）泡沫过多也会影响氧传递、通风与搅拌效果。
（3分，答出3点以上即可）
化学消泡优点：化学消泡剂来源广泛，消泡效果好作用迅速可靠，用量少，不需改造设备，大小规模适用，易实现自动控制。
缺点：消泡剂对微生物生长有毒性。
（1分）
物理消泡优点：不用在发酵液中加其他物质，节省原料，减少由于加消泡剂引起的污染机会。
缺点：不如化学消泡迅速、可靠，需一定设备及消耗动力，不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素。
（1分）
7、改变细胞膜通透性的方法有哪些
答：（1）选择生物素缺陷型限制生物素用量，（2）生物素过量时采用油酸缺陷型菌株，限制油酸用量，（3）添加含高级脂肪酸的表面活性剂，拮抗脂肪酸的合成，（4）选育甘油缺陷型，限制甘油含量，（5）添加青霉素控制细胞壁后期合成。
（每点1分）
基于工业发酵的基本模式,在微生物定向育种和发酵条件控制方面所采取的五字策略是
“进、通、节、堵、出”
①进，促进细胞对碳源营养物质的吸收；②通，使来自上游和各个注入分支的碳架物质能畅通地流向目的产物；
③节，阻塞与目的产物的形成无关或关系不大的代谢支流，使碳架物质相对集中地流向目的产物；
④堵，消除或削弱目的产物进一步代谢的途径；
⑤出，促进目的产物向胞外空间分泌。
五、分析问答题：（15分）
1、在某菌种发酵生产中，最近发现发酵过程中糖氮的消耗减慢了，发酵周期延长了，产品得率下降，试分析可能的原因，并进一步验证和提出解决的办法。
答：经分析很可能发生了菌种衰退。
（3分，写出分析的根据）
验证方法：1、显微镜镜检，观察菌种形态上有无发生变异，2、平板培养，观察菌落生长情况，3、摇瓶培养，测定相关生理指标。
换过菌种或进行菌种复壮，看上述现象是否消失。
（5分）要解决好菌种衰退问题要做到：
（1）做好菌种的保藏工作（5分，回答5点以上即可，每点给1分）
A、使菌种在保藏中处于休眠状态，孢子、芽孢。
低温、干燥、缺氧、营养缺乏、代谢活动下降。
B、要纯粹，要作无菌检查
C、新鲜的斜面，生长要丰满，取幼龄菌接种
D、接种量要适当，斜面生长不过密
E、保藏培养基，C源比例少，营养贫乏一些，否则产酸，产生代谢产物，引起变异。
保藏培养基不加或少加葡萄糖，活化用％葡萄糖
F、尽量减少传代次数
G、培养条件中，营养、温度、水分要合适，稳定。
活化使用培养基要与保藏使用培养基基本相同
（2）定期进行菌种选育工作（2分）
通过自然选育和诱变育种的方法，选育遗传性能稳定的高产菌株。
26举例说明生物化学意义上的“发酵”和工业意义上的“发酵”概念的异同。
答：生物化学意义上的“发酵”，指微生物在无氧条件下分解各种有机物质产生能量的一种方式。
如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出二氧化碳，同时获得能量；丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等。
而工业意义上的“发酵”，它泛指利用微生物制造成生产某些产品的过程。
它包括厌氧培养的生产过程，如酒精、乳酸、丙酮丁醇等，以及通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。
产品既有微生物细胞代谢产物，也包括菌体细胞（如单细胞蛋白SCP）、酶等。