第七章发酵过程优化及放大2第一节概述一、优化的本质：把握度，过犹不及，即中庸之道喜怒哀乐之未发，谓之中；发而皆中节，谓之和。中也者，天下之大本也；和也者，天下之达道也。致中和，天地位焉，万物育焉。－－《中庸》3二、优化目标：(1)产率、转化率、得率(Yield)：产物/底物(2)产能(Productivity):用时空得率(space-timeyield)衡量，即单位时间单位容积的产量。(3)终产物浓度(Titer)：产物易分离，减少污水三、优化依据：不同发酵阶段动力学特性(S、P、X、温度、pH等对μ或qp的影响)，不同阶段采取不同策略4四、优化的层次摇瓶——培养基设计的第一步反应器——最终的优化的基础配方小罐中试大罐5五、影响发酵的因素1、培养基（成分、浓度、灭菌情况）2、种子质量（种龄、接种量）3、培养条件（温度、pH、溶氧、罐压、补料、培养周期、反应器的结构等）4、泡沫5、染菌6、底物和产物抑制6第二节培养基及培养条件实验方法单因素实验多因素实验：均匀设计、正交实验设计、响应面分析等。类胡萝卜素高产菌Y11的培养基的优化郭秒,食品与工业发酵，2004类胡萝卜素的作用：色素、营养保健原培养基:初步确定可能的培养基成分(以碳源为例)通过单因子实验确定适宜的培养基成分(以碳源为例)考虑到成本：乙酸钠是较为合适的碳源进一步：乙酸钠的浓度0.2%比较好11进一步：乙酸钠的浓度0.2%比较好结果：碳源：乙酸钠0.2%氮源：氯化铵0.2%酵母膏0.03%无机盐:复合无机盐0.05%正交设计确定优化的配方最佳培养基A1B2C3D1改进后培养基原培养基改进后培养基的发酵结果培养条件对透明质酸发酵过程的影响及优化（P108)透明质酸(hyaluronicacid,简称HA),又名玻璃酸。是N-乙酰氨基葡萄糖胺和葡萄糖醛酸以β-1,3-糖苷键连接而成的二糖单体重复构建而成的杂多糖,广泛存在于高等动物的结缔组织内。由于结构上的特点,HA具有很高的粘弹性和极强的保水性,已被大量用于医药、化妆品工业。161、初糖浓度1718192、pH20213、温度224、DO23第二节分阶段控制策略•对于GADENII或III类型的发酵，细胞生长阶段与产物合成阶段的最佳培养条件（温度、pH、DO等）可能不一样，此时可采取分阶段控制的策略。•步骤–发酵模式识别–寻找令细胞比生长速率和产物比生成速率最大的关键参数值，并分别加以控制。2425一、分阶段温度控制策略的提出与实现Temperature/ºCAverageμinthefirst8h/h-1Averageμafter8h/h-1AverageqPinthefirst8h/(mg·g-1·h-1)AverageqPafter8h/(mg·g-1·h...
