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發(fā)酵過程的效率和產(chǎn)物質(zhì)量受到多種因素的影響，其中補(bǔ)料策略的選擇尤為關(guān)鍵，它是確保生物反應(yīng)過程穩(wěn)定進(jìn)行的關(guān)鍵。補(bǔ)料不僅需要滿足微生物生長的營養(yǎng)需求，還要適應(yīng)生產(chǎn)過程中對環(huán)境條件的嚴(yán)格控制。
本文將深入探討發(fā)酵罐補(bǔ)料瓶的連接方式以及補(bǔ)料時間的精準(zhǔn)把控，旨在為發(fā)酵工藝的優(yōu)化提供實(shí)用的指導(dǎo)。
 

補(bǔ)料瓶的連接：瓶內(nèi)16#硅膠管用重力球連接到瓶底。
蓋子上的二通接頭：有重力球的一端用合適長度的硅膠管連接，通過蠕動泵接到罐面補(bǔ)料接口；另一端用硅膠管連接一個過濾器。整體布局如下：

 

1、條件允許的情況下，我們建議將玻璃發(fā)酵罐與補(bǔ)料瓶一同放入滅菌鍋中進(jìn)行高溫滅菌處理，以有效預(yù)防微生物污染。
在進(jìn)行這一步驟時，務(wù)必注意硅膠管的固定：使用軟管夾將連接玻璃罐和補(bǔ)料瓶的硅膠管緊緊夾住，這一預(yù)防措施至關(guān)重要，因?yàn)樗梢苑乐乖跍缇^程中由于壓力變化導(dǎo)致兩個容器內(nèi)的培養(yǎng)基發(fā)生混合，從而確保整個發(fā)酵系統(tǒng)的無菌狀態(tài)。

 

2、如果條件不允許，比如氨水無法滅菌、發(fā)酵培養(yǎng)基和補(bǔ)料培養(yǎng)基滅菌條件不一致、滅菌鍋容量無法滿足等，需要玻璃罐、補(bǔ)料瓶分開滅菌，那么需要將其連接處兩端接上魯爾單向閥，避免因?yàn)檫B接管道發(fā)生染菌。

 

只推薦用以上兩種方式連接，若以上條件都無法滿足，在玻璃罐、補(bǔ)料瓶分開滅菌結(jié)束后，建議在超凈臺內(nèi)進(jìn)行兩者的連接。
 

1、生長階段
一般是在微生物生長階段，尤其是指數(shù)生長期，這個時候?qū)I養(yǎng)物質(zhì)的需求較大，適量的補(bǔ)料可以促進(jìn)微生物的快速繁殖。
發(fā)酵穩(wěn)定期，微生物的代謝活動逐漸轉(zhuǎn)向產(chǎn)物合成，可以需要根據(jù)產(chǎn)物的合成途徑和代謝調(diào)控機(jī)制，精準(zhǔn)地添加相關(guān)的前體物質(zhì)或誘導(dǎo)劑，提高產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
在前期，也就是延滯期，這個階段微生物需要適應(yīng)新環(huán)境，代謝緩慢，一般不進(jìn)行補(bǔ)料。而發(fā)酵后期，也就是衰亡期，也不再進(jìn)行大規(guī)模補(bǔ)料，除非是為了維持產(chǎn)物的穩(wěn)定性或促進(jìn)剩余底物的轉(zhuǎn)化。
2、同時還需要根據(jù)發(fā)酵過程中主要參數(shù)的變化進(jìn)行補(bǔ)料：
① pH 值：當(dāng)微生物代謝導(dǎo)致發(fā)酵液 pH 值發(fā)生顯著變化，可以直接通過酸堿液調(diào)節(jié)，也可以用合適的碳氮比的有機(jī)物質(zhì)來調(diào)節(jié)。
② 溶氧值：溶氧的突然下降寓意著微生物代謝活躍，營養(yǎng)消耗加快，此時可以進(jìn)行補(bǔ)料。

這兩種補(bǔ)料方式我們設(shè)備都有相應(yīng)的關(guān)聯(lián)功能，可以滿足需求。
③擴(kuò)展功能：
通過分析尾氣中的二氧化碳、氧氣等成分的變化，可間接反映微生物的代謝狀態(tài)，為補(bǔ)料時間的選擇提供參考。

 

霍爾斯玻璃發(fā)酵罐系列除了以上根據(jù)參數(shù)變化進(jìn)行的補(bǔ)料方式，還有手動補(bǔ)料、按時補(bǔ)料、方程補(bǔ)料、指數(shù)補(bǔ)料四種基礎(chǔ)的補(bǔ)料策略。

1、手動補(bǔ)料
   設(shè)置手動補(bǔ)料泵的轉(zhuǎn)速、補(bǔ)料量，啟動后系統(tǒng)可計(jì)算出定速定量情況下泵所需工作的時間，以及顯示補(bǔ)料泵剩余的工作時間。完成設(shè)定補(bǔ)料量后，泵停止工作。
2、按時補(bǔ)料
輸入所需的單位時間補(bǔ)料量、補(bǔ)料泵轉(zhuǎn)速和補(bǔ)料泵工作時間，可得到補(bǔ)料泵的控制周期，進(jìn)行周期性的按時定量補(bǔ)料設(shè)定。
3、方程補(bǔ)料
輸入方程補(bǔ)料中的關(guān)鍵參數(shù)a和b的數(shù)值，以及方程補(bǔ)料所需運(yùn)行的時間t，啟動關(guān)聯(lián)即可進(jìn)行方程補(bǔ)料。
4、指數(shù)補(bǔ)料
輸入指數(shù)補(bǔ)料中的關(guān)鍵參數(shù)F1（0）和μ的數(shù)值，以及指數(shù)補(bǔ)料所需運(yùn)行的時間t，啟動關(guān)聯(lián)即可進(jìn)行指數(shù)補(bǔ)料。

在實(shí)際的發(fā)酵過程中，需要綜合考慮各種因素，并且結(jié)合到具體的發(fā)酵工藝和生產(chǎn)要求之中，選擇合適的補(bǔ)料時間、補(bǔ)料策略。

準(zhǔn)確選擇發(fā)酵過程中的補(bǔ)料時間是一項(xiàng)復(fù)雜而關(guān)鍵的任務(wù)，需要深入了解微生物的生理特性、發(fā)酵工藝的特點(diǎn)以及各種監(jiān)測和控制技術(shù)的應(yīng)用。而合理的補(bǔ)料時間選擇，可以顯著提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物質(zhì)量，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。