實驗室二手智能微生物發(fā)酵罐實驗室二手智能微生物發(fā)酵罐

微生物發(fā)酵過程根據(jù)發(fā)酵條件要求分為好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵,。好氧發(fā)酵法有液體表面培養(yǎng)發(fā)酵,、在多孔或顆粒狀固體培養(yǎng)基表面上發(fā)酵和通氧深層發(fā)酵幾種方法。厭氧發(fā)酵采用不通氧的深層發(fā)酵,。因此,，無論好氧與厭氧發(fā)酵都可以通過深層培養(yǎng)來實現(xiàn)，這種培養(yǎng)均在具有一定徑高比的圓柱形發(fā)酵罐內(nèi)完成,，就其操作方法可分為以下幾種,。

分批式操作：底物一次裝入罐內(nèi)，在適宜條件下接種進(jìn)行反應(yīng),，經(jīng)過一定時間后,，將全部反應(yīng)物取出。

半分批式操作：也稱流加式操作,。是指先將一定量底物裝入罐內(nèi),，在適宜條件下接種使反應(yīng)開始。反應(yīng)過程中,，將特定的限制性底物送入反應(yīng)器,，以控制罐內(nèi)限制性底物濃度在一定范圍，反應(yīng)終止將全部反應(yīng)物取出。

反復(fù)分批式操作：分批操作完成后取出部分反應(yīng)系,，剩余部分重新加入底物,，再按分批式操作進(jìn)行。

反復(fù)半分批式操作：流加操作完成后,，取出部分反應(yīng)系,，剩余部分重新加入一定量底物，再按流加式操作進(jìn)行,。

連續(xù)式操作：反應(yīng)開始后,，一方面把底物連續(xù)地供給到反應(yīng)器中，同時又把反應(yīng)液連續(xù)不斷地取出,，使反應(yīng)過程處于穩(wěn)定狀態(tài),，反應(yīng)條件不隨時間變化,。 [3] 

分批發(fā)酵法(batch fermentation)

分批發(fā)酵又稱分批培養(yǎng),，發(fā)酵工業(yè)中常見的分批發(fā)酵方法是采用單罐深層分批發(fā)酵法,。每一個分批發(fā)酵過程都經(jīng)歷接種,、生長繁殖、菌體衰老進(jìn)而結(jié)束發(fā)酵,，終提取出產(chǎn)物,。這一過程在某些培養(yǎng)液的條件支配下，微生物經(jīng)歷著由生到死的一系列變化階段,，在各個變化的進(jìn)程中都受到菌體本身特性的制約,，也受周圍環(huán)境的影響。只有正確認(rèn)識和掌握這一系列變化過程,，才有利于控制發(fā)酵生產(chǎn),。

分批發(fā)酵的特點是：微生物所處的環(huán)境是不斷變化的，可進(jìn)行少量多品種的發(fā)酵生產(chǎn),，發(fā)生雜菌污染能夠很容易終止操作,，當(dāng)運轉(zhuǎn)條件發(fā)生變化或需要生產(chǎn)新產(chǎn)品時，易改變發(fā)酵對策,，對原料組成要求較粗放等,。

分批培養(yǎng)過程微生物生長可分為：停滯（或調(diào)整）期、對數(shù)（生長）期,、穩(wěn)定期和衰亡期四個階段,。研究細(xì)胞的代謝和遺傳宜采用生長旺盛的對數(shù)期細(xì)胞。在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中,，使用的種子應(yīng)處于對數(shù)期,，把它們接種到發(fā)酵罐新鮮培養(yǎng)基時，幾乎不出現(xiàn)停滯期，這樣可在短時間內(nèi)獲得大量生長旺盛的菌體,，有利于縮短生產(chǎn)周期,。在研究和生產(chǎn)中，常需延長細(xì)胞對數(shù)生長階段,。

補(bǔ)料分批發(fā)酵法(fed-batch fermentation)

補(bǔ)料分批發(fā)酵又稱半連續(xù)發(fā)酵或半連續(xù)培養(yǎng),，是指在分批發(fā)酵過程中，間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法,。與傳統(tǒng)分批發(fā)酵相比,，其優(yōu)點在于使發(fā)酵系統(tǒng)中維持很低的基質(zhì)濃度。低基質(zhì)濃度的優(yōu)點為：①可以除去快速利用碳源的阻遏效應(yīng),，并維持適當(dāng)?shù)木w濃度,，使不致加劇供氧的矛盾；②避免培養(yǎng)基積累有毒代謝物,。

補(bǔ)料分批發(fā)酵廣泛應(yīng)用于抗生素,、氨基酸、酶制劑,、核苷酸,、有機(jī)酸及高聚物等的生產(chǎn)。

連續(xù)發(fā)酵法(continuous fermentation)

連續(xù)發(fā)酵又稱連續(xù)培養(yǎng),，連續(xù)發(fā)酵過程是當(dāng)微生物培養(yǎng)到對數(shù)期時,，在發(fā)酵罐中一方面以一定速度連續(xù)不斷地流加新鮮液體培養(yǎng)基，另一方面又以同樣的速度連續(xù)不斷地將發(fā)酵液排出,，使發(fā)酵罐中微生物的生長和代謝活動始終保持旺盛的穩(wěn)定狀態(tài),，而pH值、溫度,、營養(yǎng)成分的濃度,、溶解氧等都保持一定，并從系統(tǒng)外部予以調(diào)整,，使菌體維持在恒定生長速度下進(jìn)行連續(xù)生長和發(fā)酵,，這樣就**提高了發(fā)酵的生長效率和設(shè)備利用率。

開放式連續(xù)發(fā)酵

在開放式連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)中,，培養(yǎng)系統(tǒng)中的微生物細(xì)胞隨著發(fā)酵液的流出而一起流出,，細(xì)胞流出速度等于新細(xì)胞生成速度。因此在這種情況下,，可使細(xì)胞濃度處于某種穩(wěn)定狀態(tài),。另外，后流出的發(fā)酵液如部分返回(反饋)發(fā)酵罐進(jìn)行重復(fù)使用,，則該裝置叫做循環(huán)系統(tǒng),，發(fā)酵液不重復(fù)使用的裝置叫做不循環(huán)系統(tǒng)。

封閉式連續(xù)發(fā)酵

在封閉式連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)中，運用某種方法使細(xì)胞一直保持在生物反應(yīng)器內(nèi),，并使其數(shù)量不斷增加,。這種條件下，某些限制因素在生物反應(yīng)器中發(fā)生變化,，后大部分細(xì)胞死亡,。因此在這種系統(tǒng)中，不可能維持穩(wěn)定狀態(tài),。封閉式連續(xù)發(fā)酵可以用開放式連續(xù)發(fā)酵設(shè)備加以改裝,，只要使用部分菌體重新循環(huán)。另一種方法是采用間隔物或填充物置于設(shè)備內(nèi),，使菌體在上面生長,，發(fā)酵液流出時不帶細(xì)胞或所帶細(xì)胞極少。

透析膜連續(xù)發(fā)酵是一個新方法,，它是采用一種具有微孔的有機(jī)膜將發(fā)酵設(shè)備分隔,，這種膜只能通過發(fā)酵產(chǎn)物，而不能通過菌體細(xì)胞,。這樣,，將培養(yǎng)液連續(xù)流加到發(fā)酵設(shè)備的具有菌體的間隔中,，微生物的代謝產(chǎn)物就通過透析膜連續(xù)不斷地從另一間隔流出,。在一些發(fā)酵過程中，當(dāng)發(fā)酵液中代謝產(chǎn)物積累到一定程度時就會抑制它的繼續(xù)積累,，而采用透析膜發(fā)酵的方法可使代謝產(chǎn)物不斷透析出去,，發(fā)酵液中留下不多，因而可以提高產(chǎn)物得率,。