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连续发酵 主讲人：柳明玉 赵艳娇 生物工程08（2）班 连续发酵 指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。 连续发酵可分为单罐连续发酵和多罐串联连续发酵方式。 单级连续发酵 优点： ① 设备体积小； ② 操作时间短，管理方便，便于自动化控制； ③ 产物稳定，人力物力节省，生产费用低。 缺点： ① 对设备的合理性和加料设备的精确性要求甚高； ② 营养成分的利用较分批发酵差，产物浓度比分批发酵低； ③ 杂菌污染的机会较多，菌种易因变异而发生退化。 理论基础 连续发酵达到稳态时，放掉发酵液中的细胞量=生成细胞量。流入的料液使发酵液变稀，用D来表示其稀释速率（h-1）： D=F/V F—料液流速，L/h V—发酵液体积，L 在一定时间内细胞浓度净变化 dX/dt=μX-DX μX—生长速率，（g/L）/h DX—细胞排放速率，（g/L）/h在稳态条件下dX/dt=0，即 μX=DX 故 μ=D即在稳态条件下可通过补料速率来控制比生长速率，因V不变。 由Monod方程μ=（μmaxS）/（KS+S） 代入得S=KSD/μmax-D 解释了D如何控制μ。 菌体反馈恒化器的优点： 提高基质利用率； 改进料液浓度不同的系统的稳定性； 适用于被处理的料液较稀的品种，如酿造和废液处理。 连续发酵的应用及问题 与分批发酵相比的优势 发酵过程中存在的问题 * * 多级连续培养 基本恒化器的改进有很多方法，但最普通的方法是增加罐的级数和将菌体送回罐内。 多级恒化器由于在不同的罐内存在不同的条件，存在以下优点： 1）有利于多种碳源的利用; 2）有利于次级代谢物的生产； 恒化器运行中将部分菌体返回罐内，从而使罐内菌体浓度大于简单恒化器所能达到的浓度。两种浓缩菌体的方法: 1)限制菌体从恒化器中排出，让流出的菌体浓度比罐内的小； 2）将流出的发酵液送到菌体分离设备中，让其沉降或将其离心，再将部分浓缩的菌体送回罐内。 部分菌体返回罐内的净效应为： 罐内菌体浓度的增加导致残留基质浓度比罐内的小，菌体和产物的最大产量增加，临界稀释速率也提高。 连续培养的优点 其设备利用率高 操作简单 产品质量较稳定 对发酵设备以外的外围设备（如蒸气锅炉，泵）的利用率高。 可以及时排除发酵过程中的有害的物质。 连续培养存在的问题 （1）污染杂菌问题 （2）生产菌种突变问题 *