流加發(fā)酵為工藝流程發(fā)酵的一種,屬于半連續(xù)發(fā)酵。發(fā)酵物為液體,小流量、連續(xù)不斷地添加原料,同時(shí)連續(xù)不斷地流出發(fā)酵產(chǎn)物,進(jìn)入下道工序。

外文名

fed batch fermentation

詞語解釋

發(fā)酵,按工藝流程區(qū)分主要有分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和流加發(fā)酵三種類型。流加發(fā)酵是一種發(fā)酵方法。

流加發(fā)酵(fed-batch fermentation),也叫補(bǔ)料分批發(fā)酵、半連續(xù)發(fā)酵、半連續(xù)培養(yǎng),它是以分批培養(yǎng)為基礎(chǔ),間歇或連續(xù)地補(bǔ)加新鮮培養(yǎng)基的一種發(fā)酵方法。

大多數(shù)發(fā)酵屬于間歇式發(fā)酵,即一次投料,發(fā)酵結(jié)束后全部進(jìn)入下一代工序——蒸餾或壓榨。

流加發(fā)酵屬于半連續(xù)發(fā)酵。發(fā)酵物為液體,小流量、連續(xù)不斷地添加原料,同時(shí)連續(xù)不斷地流出發(fā)酵產(chǎn)物,進(jìn)入下道工序。

特點(diǎn)與應(yīng)用

在20世紀(jì)初人們就知道在酵母培養(yǎng)基中,假如麥芽汁太多,會(huì)使生長(zhǎng)過旺,造成供氧不足,供氧不足會(huì)產(chǎn)生厭氧發(fā)酵生成乙醇,減少菌體的產(chǎn)量。因此,采用降低麥汁初始濃度,讓微生物生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)不太豐富的培養(yǎng)基中,在發(fā)酵過程中再補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng),用這一方法可大大提高酵母的產(chǎn)量,阻止乙醇的產(chǎn)生。有時(shí),采用流加發(fā)酵(補(bǔ)料分批發(fā)酵)雖然降低了菌體的生長(zhǎng)速率,但細(xì)胞得率提高了。

如今,流加發(fā)酵的應(yīng)用范圍已相當(dāng)廣泛,包括單細(xì)胞蛋白、氨基酸、生長(zhǎng)激素、抗生素、維生素、酶制劑、有機(jī)酸等生產(chǎn)幾乎遍及整個(gè)發(fā)酵行業(yè)。

流加發(fā)酵(補(bǔ)料分批發(fā)酵)與分批發(fā)酵相比,特點(diǎn)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(diǎn):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,使不致于加劇供氧矛盾。②避免在培養(yǎng)基中積累有毒代謝物,即代謝阻遏。

與連續(xù)發(fā)酵相比,流加發(fā)酵不需要嚴(yán)格的無菌條件,也不會(huì)產(chǎn)生菌種老化和變異等問題,因此,其應(yīng)用范圍較廣。

流加培養(yǎng)

在發(fā)酵培養(yǎng)中,由于菌濃的逐漸升高,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)逐漸減少直至不夠或者不平衡,這個(gè)時(shí)候就需要補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

補(bǔ)加

分為批補(bǔ)和流加,

批補(bǔ)

指每隔一定時(shí)間加進(jìn)去多少,

流加

指持續(xù)的緩慢的往里面加,像掛鹽水那樣,通常需要用到補(bǔ)料罐和補(bǔ)料泵。需要流加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)就是

流加培養(yǎng)

,而這一發(fā)酵過程就是流加發(fā)酵。