1.分批发酵法(最为广泛使用)
定义:在一个密闭系统内一次投料,一次接种,经过若干时间的发酵后再将发酵液一次放出的发酵操作类型
M.B经历着由生到死的一系列变化。分批发酵过程中细菌的生长,可分为迟滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期。
发酵液中的细胞浓度、基质浓度和产物浓度均随时间而不断发生变化。非恒态/非稳态
2.连续发酵法(开放系统)
定义:当微生物培养到对数生长期的后期时,以一定的速度向发酵罐内添加新鲜的无菌培养基,同时以相同速度从发酵罐中排出含有产物的培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定,使培养物在近似恒定状态下生长的培养方法。
pH值、温度、M浓度、溶解氧等都保持恒定,因此菌体的生长速率是恒定的
M.B的生长和代谢终保持旺盛的稳定状态,能达到稳定高速培养微生物或产生大量代谢产物的目的。
优:①可以维持稳定的操作条件,所以产品质量相对稳定;②能实现机械化和自动化,降低了劳动强度,减少了染菌机会;③减少设备清洗、准备和灭菌等非生产时间,提高了设备利用效率;④容易对过程进行优化。
缺:①需要专门仪器,投资高;②由于是开放系统,加上反应周期长,容易染菌;③在长周期连续培养中,菌种易于退化;④营养物的利用率一般低于 单批培养;⑤新加入的培养基与原有的培养基不易完全混合,影响培养和营养物质的利用。
3.补料分批发酵法( 又称半连续发酵法或流加发酵法 )
定义:在微生物的分批培养过程中,向发酵罐中间歇或连续地补加一种或多种无菌的限制性底物,直到培养结束后才排出培养液的一种发酵操作方式。
流加发酵操作能使发酵系统中保持低的营养物浓度。
可解除底物的抑制、产物的反馈抑制和Glc分解阻遏效应;又避免了培养基积累某些有毒代谢物,而且还可以起到稀释发酵液以降低粘度的作用。
由于流加发酵可以延长细胞对数生长期和平衡期的持续时间,增加生物量和细胞代谢产物的积累,因此发酵工业中广泛采用这种培养方式进行生产。