发酵过程不同阶段

1、发酵过程的不同阶段小规模发酵第二组第一阶段 实验室规模，进行菌种的筛选和培养基的研究第二阶段 中试工厂规模，确定菌种培养的最佳操作条件第三阶段 工厂大规模生产小规模发酵 小规模发酵通常是多数发酵过程优化的开始，并且尽量将优化条件设定在最接近放大生产所需的条件，在某些场合下也把这一过程称之为规模缩小化实验。也是发酵过程优化中非常重要的一个部分，该部分中要尽量完成培养基配方和培养条件的优化，尽可能地对发酵罐上可检测、可控制的一些参数进行研究。 实验室研究 一. 实验设备 二. 摇瓶实验 短期内可以获得大量数据 1. 瓶塞是氧传递的限制因素 2. 水蒸发的影响 影响培养液的体积，改变氧传递效率， 改

2、变菌体产物浓度常规放大进程 3. 比表面积的影响 摇床振荡的频率与振幅的大小 培养基体积与摇瓶总体积的比率 摇瓶的形式 三. 实验室研究和统计学方法 (一)目的及内容： 菌种保藏 菌种在固体培养基上培养和繁殖的条件 研究培养基最适组分 实验室规模的培养技术先确定培养基组分通气强度影响代谢产物产量的关键因素摇瓶实验：提供基本信息和初步发酵工艺数据通过正交实验进行实验设计 一般实验： 时间、劳动力消耗大，如要考察 4个因素和3个水平需要做33 3 3=81次实验 （水平）34（因素） 温度(C) pH 浓度(mg/ml) 溶解氧(mg/L) 15 6.5 1.0 2.0 20 7.0 1.5 2.

3、5 25 7.5 2.0 3.0 （二）正交实验： 应用数理统计原理，作少量次数实验，求出各参数之间的数量关系 进行较少实验，获得较多信息 找出主次因子，各因子的影响程度 确定最佳生产或实验条件正交表特点：正交表特点：每个因子的各种水平在在8次试验中试验次数一样（均为4）每2个因子的各种搭配在8次试验中出现的次数一样（2次）这两个特点保证了正交表的均衡分散这两个特点保证了正交表的均衡分散1. 如何应用正交实验？ 确定因素和水平的数目 确定进行几次实验 从正交表中查设计方案 正交表：应用数学统计、数理统计等一类书的附录中都可以找到2. 正交表的表示： Ln(rm) L:表示正交表 m:表示正交表

4、的列数，实验因子数 r: 表示水平数 n：表示安排的实验数目 L8(27)， L8(424)3. 交互作用 因子之间联合起来对结果的影响作用 A1 A2 B1 2 5 B2 7 10 A从从A1变化到变化到A2时，指标增加时，指标增加33与与B无关无关B从从B1变化到变化到B2时，指标增加了时，指标增加了5与与A的水平无关的水平无关A与与B没有交互作用没有交互作用 4. 正交实验的数据分析： 极差分析：一组数俱中最大数与最小数之差 方差分析（略） 两人的两人的5次测验成绩如下：次测验成绩如下： X： 50，100，100，60，50 E(X )=72； Y： 73， 70， 75，72，70 E(Y )=72。 平均成绩相同，但平均成绩相同，但X 不稳定，对平均值的偏离大。不稳定，对平均值的偏离大。 方差描述随机变量对于数学期望的偏离程度。方差描述随机变量对于数学期望的偏离程度。 I, II两行分别表示各列对应于1和2的数合 实际含义：因子处于不同水平的实验结果 I/4和I