詞語解釋
發酵,按工藝流程區分主要有分批發酵、連續發酵和流加發酵三種類型。流加發酵是一種發酵方法。流加發酵(fed-batch fermentation),也叫補料分批發酵、半連續發酵、半連續培養,它是以分批培養為基礎,間歇或連續地補加新鮮培養基的一種發酵方法。
大多數發酵屬於間歇式發酵,即一次投料,發酵結束後全部進入下一代工序——蒸餾或壓榨。
流加發酵屬於半連續發酵。發酵物為液體,小流量、連續不斷地添加原料,同時連續不斷地流出發酵產物,進入下道工序。
特點與套用
在20世紀初人們就知道在酵母培養基中,假如麥芽汁太多,會使生長過旺,造成供氧不足,供氧不足會產生厭氧發酵生成乙醇,減少菌體的產量。因此,採用降低麥汁初始濃度,讓微生物生長在營養不太豐富的培養基中,在發酵過程中再補加營養,用這一方法可大大提高酵母的產量,阻止乙醇的產生。有時,採用流加發酵(補料分批發酵)雖然降低了菌體的生長速率,但細胞得率提高了。如今,流加發酵的套用範圍已相當廣泛,包括單細胞蛋白、胺基酸、生長激素、抗生素、維生素、酶製劑、有機酸等生產幾乎遍及整個發酵行業。
流加發酵(補料分批發酵)與分批發酵相比,特點在於使發酵系統中維持很低的基質濃度。低基質濃度的優點:①可以除去快速利用碳源的阻遏效應,並維持適當的菌體濃度,使不致於加劇供氧矛盾。②避免在培養基中積累有毒代謝物,即代謝阻遏。
與連續發酵相比,流加發酵不需要嚴格的無菌條件,也不會產生菌種老化和變異等問題,因此,其套用範圍較廣。
流加培養
在發酵培養中,由於菌濃的逐漸升高,營養物質會逐漸減少直至不夠或者不平衡,這個時候就需要補加營養物質。補加分為批補和流加,批補指每隔一定時間加進去多少,流加指持續的緩慢的往裡面加,像掛鹽水那樣,通常需要用到補料罐和補料泵。需要流加營養物質的培養就是流加培養,而這一發酵過程就是流加發酵。