发酵工程：1第一章 绪论

1、发酵工程发酵工程 课课 程程 内内 容容 n第一章第一章 绪论绪论 n第二章第二章 发酵工业菌种发酵工业菌种 n第三章第三章 发酵工业培养基设计发酵工业培养基设计 n第四章第四章 发酵工业的无菌技术发酵工业的无菌技术 n第五章第五章 发酵工业的种子制备发酵工业的种子制备 n第六章第六章 发酵动力学发酵动力学 n第七章第七章 发酵工业中氧的供需发酵工业中氧的供需 n第八章第八章 发酵罐放大与设计发酵罐放大与设计 n第九章第九章 发酵过程优化与控制发酵过程优化与控制 n第十章第十章 发酵经济学发酵经济学 学习重点学习重点 n基本过程基本过程 n过程优化过程优化 n过程控制过程控制 n过程放大过程放

2、大 一条主线一条主线、两个重点两个重点、三个层次三个层次、四个目标四个目标 发酵工发酵工 艺过程艺过程 过程优化过程优化 过程放大过程放大 反应器反应器 细胞细胞 分子分子 高转化率高转化率 高产量高产量 高效率高效率 低成本低成本 教材教材 俞俊棠等主编俞俊棠等主编. 新编生物工艺学新编生物工艺学(上下册上下册). 化学工业出版社化学工业出版社 参考书籍参考书籍 余龙江主编余龙江主编. 发酵工程原理与技术应用发酵工程原理与技术应用.化学工业出版社化学工业出版社 梅乐和等主编梅乐和等主编. 生化生产工艺学生化生产工艺学. 科学出版社科学出版社 姚汝华主编姚汝华主编. 微生物工程工艺原理微生物工

3、程工艺原理. 华南理工大学出版社华南理工大学出版社 Peter F. Stanbury, Allan Whitaker, Stephen J. Hall. Principles of Fermentation Technology. (2nd Edition) 本章内容本章内容 一、发酵工程定义及在生物技术中的地位一、发酵工程定义及在生物技术中的地位 二、发酵工程发展简史二、发酵工程发展简史 三、发酵工业的特点及其应用范围三、发酵工业的特点及其应用范围 四、工业发酵的类型与典型过程四、工业发酵的类型与典型过程 五、发酵工程前沿及应用前景五、发酵工程前沿及应用前景 1.何谓发酵何谓发酵？ fer

4、ver：发泡、沸腾发泡、沸腾 fermentation 微生物的 发酵现象 一、发酵工程定义及在生物技术中的地位一、发酵工程定义及在生物技术中的地位 对发酵现象的不同理解对发酵现象的不同理解 两种角度（能量、产物）两种角度（能量、产物） 生生 物物 化化 学学 家家 侧重侧重能量能量代谢代谢： 1、能够在氧分子参与下进行有氧呼吸产生能量的生物可以进行：、能够在氧分子参与下进行有氧呼吸产生能量的生物可以进行： 有氧呼吸、糖酵解、厌氧呼吸（兼性微生物）有氧呼吸、糖酵解、厌氧呼吸（兼性微生物） （1）有氧呼吸有氧呼吸（氧供应充分、有机物氧化彻底、产生大量能量）（氧供应充分、有机物氧化彻底、产生大量能

5、量） （2）糖酵解糖酵解（暂时缺氧、有机物氧化不彻底、产生少量能量）（暂时缺氧、有机物氧化不彻底、产生少量能量） 2、无氧呼吸无氧呼吸：特指那些不需要氧的微生物所进行的能量代谢。：特指那些不需要氧的微生物所进行的能量代谢。 指有机物经彻底或不彻底氧化，所脱下来的电子最后传给外指有机物经彻底或不彻底氧化，所脱下来的电子最后传给外 源的无机氧化物源的无机氧化物(个别是有机氧化物个别是有机氧化物)并释放较少能量。并释放较少能量。 根据最终电子受体不同，无氧呼吸分为：根据最终电子受体不同，无氧呼吸分为：硝酸盐呼吸硝酸盐呼吸、硫酸、硫酸 盐呼吸、硫呼吸、碳酸盐呼吸及延胡索酸呼吸等。盐呼吸、硫呼吸、碳酸盐

6、呼吸及延胡索酸呼吸等。 发酵是指有机化合物进行无氧代谢发酵是指有机化合物进行无氧代谢释放能量释放能量 的过程的过程 厌氧发酵是厌氧菌借助氧化厌氧发酵是厌氧菌借助氧化-还原反应还原反应释放能量释放能量的过程的过程 发酵是酵母无氧呼吸发酵是酵母无氧呼吸产生能量产生能量的过程的过程 需氧发酵是好氧生物在受到分子态氧短缺限制时的不需氧发酵是好氧生物在受到分子态氧短缺限制时的不 完全氧化完全氧化释放能量释放能量的过程的过程 生生 物物 化化 学学 家家 生物化学家看待微生物发酵过程：生物化学家看待微生物发酵过程： 对发酵现象的不同理解对发酵现象的不同理解 两种角度（能量、产物）两种角度（能量、产物） 工

7、业工业 微生微生 物学物学 家家 利用生物细胞（包括动、植物细胞）利用生物细胞（包括动、植物细胞） 培养来培养来生产产物生产产物的所有过程？（需氧过程、的所有过程？（需氧过程、 细胞工程）细胞工程） 发酵是利用微生物培养来发酵是利用微生物培养来生产产物生产产物 的无氧或需氧的任何过程的无氧或需氧的任何过程 侧重侧重产品产品的生产：的生产： 对发酵现象的不同理解对发酵现象的不同理解 两种角度（能量、产物）两种角度（能量、产物） 发酵现象的本质发酵现象的本质 n显微镜观察：微生物显微镜观察：微生物 n著名的巴斯德实验：微生物作用著名的巴斯德实验：微生物作用 n著名的毕希纳实验：酵素（酶）的作用著名

8、的毕希纳实验：酵素（酶）的作用 2. 发酵工程概念？发酵工程概念？ 微生物细胞加工技术过程优化与放大微生物细胞加工技术过程优化与放大 n传统发酵工程传统发酵工程：利用微生物的生长和代谢活：利用微生物的生长和代谢活 动来大量生产人们所需产品的动来大量生产人们所需产品的过程理论与工过程理论与工 程技术体系程技术体系。该技术体系主要包括菌种选育。该技术体系主要包括菌种选育 与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合 成与分离纯化制备等技术集成。成与分离纯化制备等技术集成。 n 现代发酵工程现代发酵工程：是将：是将DNA重组及细胞融合技重组及细胞融合技 术、酶工程技术

9、、组学及代谢网络调控技术、术、酶工程技术、组学及代谢网络调控技术、 过程工程优化与放大技术等新技术与传统发酵过程工程优化与放大技术等新技术与传统发酵 工程融合，大大提高传统发酵技术水平，拓展工程融合，大大提高传统发酵技术水平，拓展 传统发酵应用领域和产品范围的一种现代工业传统发酵应用领域和产品范围的一种现代工业 生物技术体系（新一代工业生物技术）。生物技术体系（新一代工业生物技术）。 强调现代生物技术、控制技术和装备技术在强调现代生物技术、控制技术和装备技术在 传统与现代传统与现代发酵工业领域的集成应用。发酵工业领域的集成应用。 传统发酵工业：传统发酵工业：酿造及食品工酿造及食品工 业、抗生素

10、、氨基酸、核苷酸、业、抗生素、氨基酸、核苷酸、 有机酸、饲料添加剂、微生态有机酸、饲料添加剂、微生态 制剂、生物农药、生物肥料等制剂、生物农药、生物肥料等 现代发酵工业：现代发酵工业：基因工程药物、细胞基因工程药物、细胞 工程药物、疫苗；替代石油工业的大工程药物、疫苗；替代石油工业的大 宗量的生物基化学品等，以及传统发宗量的生物基化学品等，以及传统发 酵工业升级。酵工业升级。 传统大型发酵工传统大型发酵工 业的中央控制业的中央控制 现代发酵工业现代发酵工业 的中央控制的中央控制 3. 发酵工程在生物技术中的地位发酵工程在生物技术中的地位 生物技术：应用自然科学和工程学的原理，依靠生物技术：应用

11、自然科学和工程学的原理，依靠 生物及其细胞的催化作用，将物料进行加工以提生物及其细胞的催化作用，将物料进行加工以提 供产品或为社会服务的技术。供产品或为社会服务的技术。 发酵工程是生物技术的应用基发酵工程是生物技术的应用基 础，是生物技术产业的核心。础，是生物技术产业的核心。 分离和纯化产品。分离和纯化产品。 包括固液分离技术、细包括固液分离技术、细 胞破壁技术、产物纯化胞破壁技术、产物纯化 技术，以及产品检验和技术，以及产品检验和 包装技术等包装技术等 下游 技术 发酵过程控制，主要包发酵过程控制，主要包 括发酵条件的调控，无括发酵条件的调控，无 菌环境的控制，过程分菌环境的控制，过程分 析

12、和控制等析和控制等 中游 技术 广义发酵工程对生物广义发酵工程对生物 学和工程学的要求学和工程学的要求 优良种株的选育和保优良种株的选育和保 藏（包括菌种筛选、改造，藏（包括菌种筛选、改造， 菌种代谢路径改造等），菌种代谢路径改造等）， 上游 技术 上中下游上中下游 相互关联！相互关联！ 生物技术体系生物技术体系 生化工程生化工程 酶工程酶工程 细胞工程细胞工程 发酵工程发酵工程 产物 产品产品 产品产品 基因工程基因工程 产品产品 强调过程优强调过程优 化与控制化与控制 1900以前以前 自然发酵阶段自然发酵阶段 19001940 纯培养技术的建立纯培养技术的建立 19401950 通气搅拌

13、纯培养发酵技术的建立通气搅拌纯培养发酵技术的建立 19501960 诱变技术与代谢控制发酵技术的建立诱变技术与代谢控制发酵技术的建立 19601970 开拓发酵原料时期（石油发酵时期）开拓发酵原料时期（石油发酵时期） 1970年以后年以后 进入基因工程菌发酵时期，以及细胞进入基因工程菌发酵时期，以及细胞 大规模培养技术的全面发展。大规模培养技术的全面发展。 近年来，以现代生物技术和过程工程技术为基础的近年来，以现代生物技术和过程工程技术为基础的 现代发酵工业突飞猛进。现代发酵工业突飞猛进。 二、发酵工程发展简史二、发酵工程发展简史 自然发酵阶段自然发酵阶段 n主要是酿造工业主要是酿造工业 n主

14、要产品：酒、酒精、醋、主要产品：酒、酒精、醋、 啤酒、干酪、酸乳等啤酒、干酪、酸乳等 n17世纪，能在容量为世纪，能在容量为1500桶（一桶约桶（一桶约136升）的升）的 木质大桶中进行第一次真正的大规模酿造木质大桶中进行第一次真正的大规模酿造 n1757年应用温度计；年应用温度计；1801 使用原始热交换器使用原始热交换器 主要特点：嫌气发酵，非纯种培养主要特点：嫌气发酵，非纯种培养 ，产品质，产品质 量不稳定量不稳定 纯培养技术的建立纯培养技术的建立 nKoch首先发明固体培养基，建立细菌首先发明固体培养基，建立细菌 的纯粹培养的纯粹培养 nPetri创造一种培养皿创造一种培养皿(petr

15、i dish)用于用于 微生物平板分离微生物平板分离 nWinograsky和和 Beijerink发明富集培发明富集培 养法，分离特定的微生物养法，分离特定的微生物 n主要产品：酵母、甘油、乳酸、丙酮丁醇等主要产品：酵母、甘油、乳酸、丙酮丁醇等 n第一次世界大战，第一次世界大战， Weizmann 发明了丙酮丁发明了丙酮丁 醇发酵，建立了真正的醇发酵，建立了真正的无杂菌发酵无杂菌发酵。 n在面包酵母的生产中首先采用了分批补料培养在面包酵母的生产中首先采用了分批补料培养 技术技术 主要特点：纯培养为主、嫌氧发酵，产品产量主要特点：纯培养为主、嫌氧发酵，产品产量 质量控制水平大大提高质量控制水平

16、大大提高 纯培养技术的建立纯培养技术的建立 通气搅拌发酵技术的建立通气搅拌发酵技术的建立 n标志：标志：纯种培养深层发酵生产青霉素纯种培养深层发酵生产青霉素 n主要技术进展：主要技术进展： 通气搅拌解决了液体深层培养的供氧问题。通气搅拌解决了液体深层培养的供氧问题。 无菌空气、培养基灭菌、无污染接种、大无菌空气、培养基灭菌、无污染接种、大 型发酵罐的密封与抗污染设计解决了耗氧型发酵罐的密封与抗污染设计解决了耗氧 发酵中的杂菌污染问题。发酵中的杂菌污染问题。 n主要特点：主要特点：耗氧发酵实现规模化纯培养发耗氧发酵实现规模化纯培养发 酵，一系列过程工程技术创新酵，一系列过程工程技术创新 n意义：

17、意义： 推动抗生素工业乃至整个发酵工业快速发展推动抗生素工业乃至整个发酵工业快速发展 建立了完整的好氧发酵放大技术及装备建立了完整的好氧发酵放大技术及装备 奠定了现代发酵工业的理论和实践基础奠定了现代发酵工业的理论和实践基础 通气搅拌发酵技术的建立通气搅拌发酵技术的建立 代谢控制发酵技术的建立代谢控制发酵技术的建立 n基于代谢途径及其调控实现微生物菌种选育和控基于代谢途径及其调控实现微生物菌种选育和控 制发酵。制发酵。 n代谢控制发酵技术：应用生物化学的代谢知识和代谢控制发酵技术：应用生物化学的代谢知识和 遗传学理论，选育微生物突变株，从而调控微生遗传学理论，选育微生物突变株，从而调控微生 物

18、代谢，大量积累目标发酵产物。物代谢，大量积累目标发酵产物。 n主要应用：主要应用：氨基酸氨基酸及核苷酸等基于初生代谢产物及核苷酸等基于初生代谢产物 的发酵生产，以及有机酸的发酵生产，以及有机酸 、抗生素等抗生素等 开拓新的发酵原料时期开拓新的发酵原料时期 n目的目的：以烃类为碳源生产微生物细胞作为饲：以烃类为碳源生产微生物细胞作为饲 料蛋白质的来源料蛋白质的来源 n技术进步技术进步： n发展了高压喷射式、强制循环式等多种发发展了高压喷射式、强制循环式等多种发 酵罐及其发酵技术酵罐及其发酵技术 n计算机和自动控制技术的运用：灭菌和发计算机和自动控制技术的运用：灭菌和发 酵过程自动控制，促进发酵工

19、业朝酵过程自动控制，促进发酵工业朝连续化、连续化、 自动化方向自动化方向发展发展 n特点特点： n解决发酵原料及人畜争粮问题；解决发酵原料及人畜争粮问题； n规模和自动化程度显著提高，能耗过大。规模和自动化程度显著提高，能耗过大。 开拓新的发酵原料时期开拓新的发酵原料时期 基因工程阶段（现代发酵工业新阶段）基因工程阶段（现代发酵工业新阶段） n主要标志主要标志 基因工程产品生产以及基因工程产品生产以及 基因工程技术应用基因工程技术应用 n世界上已批准上市的世界上已批准上市的 基因工程药物有几十基因工程药物有几十 种，如：胰岛素、人种，如：胰岛素、人 生长激素等。生长激素等。 n主要特点主要特点

20、 n基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术 以及发酵过程优化及放大技术的全面进步以及发酵过程优化及放大技术的全面进步 n高产微生物代谢产物及非微生物代谢产物的高产微生物代谢产物及非微生物代谢产物的 基因工程菌构建及产品的发酵生产基因工程菌构建及产品的发酵生产 n主导碳氧经济发展，碳氢经济的替代及生物主导碳氧经济发展，碳氢经济的替代及生物 炼制技术的兴起炼制技术的兴起 基因工程阶段（现代发酵工业新阶段）基因工程阶段（现代发酵工业新阶段） 人胰岛素 人生长激素(GH) 表皮生长因子(EGF) 肿瘤坏死因子 白细胞介素-2(IL-2) 尿激酶原 猪生长激素(PG

21、H) 牛生长激素(BGH 纤维素酶 , -干扰素 乙型肝炎疫苗 集落刺激因子(CSF) 促红细胞生成素(EPO) 抗血友病因子 组织溶纤原激活剂(t-PA) 部分利用基因工程技术研制的产品 发酵工程的主要前沿进展发酵工程的主要前沿进展 1、原料拓展：原料拓展： 可再生资源的加工和综合利用（如纤维素原料）可再生资源的加工和综合利用（如纤维素原料） ：微生物生理、遗传、营养及环境因素 微生物代谢途径和过程条件 微生物反应动力学和系统优化 以高产量、高转化率和高效率及低成本为以高产量、高转化率和高效率及低成本为 目标的发酵过程优化技术目标的发酵过程优化技术 ：技术综合及产业化技术集成 ：开发清洁生产

22、技术 2、过程优化技术、过程优化技术 条件 确定 过程 优化 初始 条件 过程 分析 过程 强化 1基于组学技术的高通量菌种改造和筛选基于组学技术的高通量菌种改造和筛选 2基于组学和生物信息学代谢途径分析优化基于组学和生物信息学代谢途径分析优化 菌种菌种 改造改造 3基于实时代谢流分析、代谢途径模型基于实时代谢流分析、代谢途径模型 与自动控制技术的发酵过程优化控制与自动控制技术的发酵过程优化控制 发酵工发酵工 艺优化艺优化 4基于发酵液及产品特性的高收率、低成本、高基于发酵液及产品特性的高收率、低成本、高 质量和环境友好的提取精制技术集成质量和环境友好的提取精制技术集成 发酵产物发酵产物 分离

23、纯化分离纯化 5基于源头防治与过程监控的资源节约基于源头防治与过程监控的资源节约 与废物资源化清洁生产技术集成与废物资源化清洁生产技术集成 综合治理综合治理 技术优化技术优化 发酵过程优化技术发酵过程优化技术 细胞代谢网络示意图细胞代谢网络示意图 多层次复杂系 统多尺度优化 控制技术 3、多尺度生物反多尺度生物反 应器优化控制技术应器优化控制技术 4、生物炼制生物炼制 石石 油油 炼炼 制制 4、生物炼制生物炼制 （一）发酵工业的特点（一）发酵工业的特点 发酵过程一般是在发酵过程一般是在常温常压常温常压下进行的生化反应，下进行的生化反应， 反应安全，要求条件较简单。反应安全，要求条件较简单。

24、可用较廉价原料生产较高价值产品。可用较廉价原料生产较高价值产品。 反应专一性强。反应专一性强。 能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的 化合物进行特定部位的生物转化修饰。化合物进行特定部位的生物转化修饰。 三、发酵工业的特点三、发酵工业的特点 及其应用范围及其应用范围 发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。 菌种是关键。菌种是关键。 发酵生产不受地理、气候、季节等自然发酵生产不受地理、气候、季节等自然 条件限制。条件限制。 （二）发酵工业的范围（二）发酵工业的范围 微生物菌体微生物菌体 酶制剂酶制剂 代谢产物代谢产

25、物 生物转化生物转化 微生物特殊机能的利用微生物特殊机能的利用 n 利用微生物消除环境污染利用微生物消除环境污染 n 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 n 微生物湿法冶金微生物湿法冶金 n 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 微生物菌体微生物菌体 n传统菌体发酵工业传统菌体发酵工业 酵母发酵酵母发酵 菌体蛋白（单细胞蛋白）发酵菌体蛋白（单细胞蛋白）发酵 面包酵母面包酵母 藻类藻类 n现代菌体发酵工业现代菌体发酵工业 杀虫剂：苏云金杆菌，蜡样芽孢杀虫剂：苏云金杆菌，蜡样芽孢 杆菌，侧孢芽孢杆菌；白僵菌、杆菌，侧孢芽孢杆菌；白僵菌、 绿僵菌绿僵

26、菌 疫苗疫苗 芽孢杆菌和伴孢晶体芽孢杆菌和伴孢晶体 微生物菌体微生物菌体 n新的菌体发酵产品新的菌体发酵产品: 药用功能菌体药用功能菌体 茯苓菌茯苓菌茯苓茯苓 担子真菌担子真菌灵芝、香菇类灵芝、香菇类 虫草头孢菌虫草头孢菌 密环菌密环菌 微生物菌体微生物菌体 虫草头孢菌发酵生产虫草虫草头孢菌发酵生产虫草 酶制剂酶制剂 n广泛用于医药工业、食品和轻工业、石油化工广泛用于医药工业、食品和轻工业、石油化工 n酶试剂盒：医用诊断试剂盒、工业分析试剂盒等酶试剂盒：医用诊断试剂盒、工业分析试剂盒等 n药用酶制剂：胆固醇氧化酶，葡萄糖氧化酶等药用酶制剂：胆固醇氧化酶，葡萄糖氧化酶等 n食品工业用酶制剂：果胶

27、酶，淀粉酶等食品工业用酶制剂：果胶酶，淀粉酶等 n基因重组技术用酶制剂：核酸酶（基因重组技术用酶制剂：核酸酶（nuclease），包括），包括 DNA、RNA的内切酶、外切酶，的内切酶、外切酶，DNA限制性内切酶、限制性内切酶、 DNA连接酶等。连接酶等。 n饲料酶制剂：木聚糖酶、饲料酶制剂：木聚糖酶、-葡聚糖酶、纤维素酶等葡聚糖酶、纤维素酶等 葡 萄 糖 丙 糖 丙 酮 酸 乙 酸 草 酰 乙 酸柠 檬 酸 酮 戊 二 酸 谷 氨 酸 CO2 (C4) (C6) (C5) 丝 氨酸 甘 氨 酸 （ C3N) (C2N) 缬 氨 酸 （ C5N)丙丙 氨氨 酸酸 （ C3N) 莽 草 酸 （

28、C7) 丁 糖 戊 糖 核 糖 半 胱 氨 酸 亮 氨 酸 脯 氨 酸精 氨 酸 （ C6N4) 蛋 氨 酸 （ C5N5) 天 门 冬 氨 酸 （ C4N ) 苏 氨 酸 （ C9N ) 异 亮 氨 酸 （ C6N ) 赖 氨 酸 （ C6N2) A D P(C7N2) 色 氨 酸 酪 氨 酸 （ C9N ) (C11N2) 苯 丙 氨 酸 （ C9N ) 组 氨 酸 （ C6N3) 各 种 氨 基 酸 的 生 物 合 成 途 径 代谢产物代谢产物 葡萄糖 丙糖 丙酮酸 乙酸 草酰乙酸柠檬酸 酮戊二酸 谷氨酸 次生代谢产物 CO2 (C4) (C6) (C5) 氨基糖苷类抗生素 （糖苷部分）

29、 次生代谢产物 丝氨酸 甘氨酸 （C3N) (C2N) 缬氨酸（C5N)次生代谢产物 生物甲基化 甲羟戊酸（C4) IPP（C5) 萜类甾体 天冬氨酸（C4N) 次生代谢产物 丙氨酸 （C3N) 丙二酸 （C3) 脂肪酸 聚酮 莽草酸 （C7) 丁糖 戊糖 核糖 次生代谢产物 次生代谢产物 核苷类抗生素 初生代谢的合成过程 从初生代谢从初生代谢 到次生代谢到次生代谢 微生物转化微生物转化 在用维生素在用维生素C一步和二步发酵法生产中一步和二步发酵法生产中,起主要氧起主要氧 化作用的葡糖酸杆菌对作用底物化作用的葡糖酸杆菌对作用底物(D-山梨醇或山梨醇或L-山山 梨糖梨糖)的分子结构进行特异性改变

30、。的分子结构进行特异性改变。 （一）工业发酵的类型（一）工业发酵的类型 固体发酵固体发酵 厌氧发酵厌氧发酵 需氧发酵需氧发酵 兼性厌氧发酵兼性厌氧发酵 液体发酵（包括液体深层发酵）液体发酵（包括液体深层发酵） 按培养基的物理性状按培养基的物理性状 浅盘固体发酵浅盘固体发酵 深层固体发酵（机械通风制曲）深层固体发酵（机械通风制曲） 按微生物对氧的不同需求按微生物对氧的不同需求 四、工业发酵的类型四、工业发酵的类型 与典型过程与典型过程 按发酵工艺流程按发酵工艺流程 分批发酵分批发酵 补料分批发酵补料分批发酵 连续发酵连续发酵 单级恒化器连续发酵单级恒化器连续发酵 多级恒化器连续发酵多级恒化器连续

31、发酵 带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵 按菌的种类按菌的种类 单菌种发酵单菌种发酵 多菌种混合发酵（混合菌发酵）多菌种混合发酵（混合菌发酵） 新发展的微生物培养方法新发展的微生物培养方法 n载体培养载体培养 n两步法液体深层培养两步法液体深层培养 （二）发酵工业的基本生产过程（二）发酵工业的基本生产过程 1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培用作种子扩大培养及发酵生产的各种培 养基的配制；养基的配制； 2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌；培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌； 3. 扩大培养出有活性的适量纯种，以一定比扩大培养出有活性的适量纯种，以一定比 例接种入发酵罐中；例接种入发酵罐中； 4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的 代谢产物；代谢产物； 5. 将产物提