微生物发酵是生物技术中应用最广泛的方法,如今它的应用已数不胜数。其中一个例子是红霉素的工业化生产,这种抗生素是在有氧条件下从红酵母菌(Saccharopolyspora erythraea)中获得的。核黄素、β 胡萝卜素和维生素 B12 等维生素也是通过微生物发酵工业化生产的。
工作原理
典型的间歇式发酵分为以下几个阶段:加入富含营养物质的溶液、接种微生物、注入抑泡剂和氧气(生物加工中使用的许多微生物都是好氧的)。在这类发酵系统中,废品的积累和微生物的繁殖导致发酵过程中条件的变化。
在整个发酵周期中,可添加维生素、矿物质、脂肪氨基酸,并根据细菌类型添加生长因子。添加抑泡剂是为了控制气泡过多,搅拌系统有利于氧气的溶解和二氧化碳的释放,并提供营养物质的全面混合。如果发酵循环是在恒温条件下进行的,那么这个过程就是高效的。发酵容器内发生的化学反应和机械过程会使系统发热,如果热量不平衡,细胞可能会死亡或停止繁殖。因此,冷却过程需要适当的控制系统。
发酵过程中的 pH 值和氧气含量、温度、搅拌等均由 PLC 自动控制。
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