发酵罐补料策略：技巧与时机的把控
时间：2024.07.08
发酵过程的效率和产物质量受到多种因素的影响，其中补料策略的选择尤为关键，它是确保生物反应过程稳定进行的关键。补料不仅需要满足微生物生长的营养需求，还要适应生产过程中对环境条件的严格控制。
本文将深入探讨发酵罐补料瓶的连接方式以及补料时间的精准把控，旨在为发酵工艺的优化提供实用的指导。
本文将深入探讨发酵罐补料瓶的连接方式以及补料时间的精准把控，旨在为发酵工艺的优化提供实用的指导。
一、 发酵罐补料瓶如何连接？
补料瓶的连接：瓶内16#硅胶管用重力球连接到瓶底。
盖子上的二通接头：有重力球的一端用合适长度的硅胶管连接，通过蠕动泵接到罐面补料接口；另一端用硅胶管连接一个过滤器。整体布局如下：
盖子上的二通接头：有重力球的一端用合适长度的硅胶管连接，通过蠕动泵接到罐面补料接口；另一端用硅胶管连接一个过滤器。整体布局如下：
二、 补料连接中的操作
1、条件允许的情况下，W66利来建议将玻璃发酵罐与补料瓶一同放入灭菌锅中进行高温灭菌处理，以有效预防微生物污染。
在进行这一步骤时，务必注意硅胶管的固定：使用软管夹将连接玻璃罐和补料瓶的硅胶管紧紧夹��，这一预防措施至关重要，因为它可以防止在灭菌过程中由于压力变化导致两个容器内的培养基发生混合，从而确保整个发酵系统的无菌状态。
在进行这一步骤时，务必注意硅胶管的固定：使用软管夹将连接玻璃罐和补料瓶的硅胶管紧紧夹��，这一预防措施至关重要，因为它可以防止在灭菌过程中由于压力变化导致两个容器内的培养基发生混合，从而确保整个发酵系统的无菌状态。
2、如果条件不允许，比如氨水无法灭菌、发酵培养基和补料培养基灭菌条件不一致、灭菌锅容量无法满足等，需要玻璃罐、补料瓶分开灭菌，那么需要将其连接处两端接上鲁尔单向阀，避免因为连接管道发生染菌。
只推荐用以上两种方式连接，若以上条件都无法满足，在玻璃罐、补料瓶分开灭菌结束后，建议在超净台内进行两者的连接。
三、 关于发酵罐的补料时间
1、生长阶段
一般是在微生物生长阶段，尤其是指数生长期，这个时候对营养物质的需求较大，适量的补料可以促进微生物的快速繁殖。
发酵稳定期，微生物的代谢活动逐渐转向产物合成，可以需要根据产物的合成途径和代谢调控机制，精准地添加相关的前体物质或诱导剂，提高产物的产量和质量。
在前期，也就是延滞期，这个阶段微生物需要适应新环境，代谢缓慢，一般不进行补料。而发酵后期，也就是衰亡期，也不再进行大规模补料，除非是为了维持产物的稳定性或促进剩余底物的转化。
2、同时还需要根据发酵过程中主要参数的变化进行补料：
① pH 值：当微生物代谢导致发酵液 pH 值发生显著变化，可以直接通过酸碱液调节，也可以用合适的碳氮比的有机物质来调节。
② 溶氧值：溶氧的突然下降寓意着微生物代谢活跃，营养消耗加快，此时可以进行补料。
一般是在微生物生长阶段，尤其是指数生长期，这个时候对营养物质的需求较大，适量的补料可以促进微生物的快速繁殖。
发酵稳定期，微生物的代谢活动逐渐转向产物合成，可以需要根据产物的合成途径和代谢调控机制，精准地添加相关的前体物质或诱导剂，提高产物的产量和质量。
在前期，也就是延滞期，这个阶段微生物需要适应新环境，代谢缓慢，一般不进行补料。而发酵后期，也就是衰亡期，也不再进行大规模补料，除非是为了维持产物的稳定性或促进剩余底物的转化。
2、同时还需要根据发酵过程中主要参数的变化进行补料：
① pH 值：当微生物代谢导致发酵液 pH 值发生显著变化，可以直接通过酸碱液调节，也可以用合适的碳氮比的有机物质来调节。
② 溶氧值：溶氧的突然下降寓意着微生物代谢活跃，营养消耗加快，此时可以进行补料。
这两种补料方式W66利来设备都有相应的关联功能，可以满足需求。
③扩展功能：
通过分析尾气中的二氧化碳、氧气等成分的变化，可间接反映微生物的代谢状态，为补料时间的选择提供参考。
③扩展功能：
通过分析尾气中的二氧化碳、氧气等成分的变化，可间接反映微生物的代谢状态，为补料时间的选择提供参考。
四、 HOLVES发酵罐的补料策略
霍尔斯玻璃发酵罐系列除了以上根据参数变化进行的补料方式，还有手动补料、按时补料、方程补料、指数补料四种基础的补料策略。
1、手动补料
设置手动补料泵的转速、补料量，启动后系统可计算出定速定量情况下泵所需工作的时间，以及显示补料泵剩余的工作时间。完成设定补料量后，泵停止工作。
2、按时补料
输入所需的单位时间补料量、补料泵转速和补料泵工作时间，可得到补料泵的控制周期，进行周期性的按时定量补料设定。
3、方程补料
输入方程补料中的关键参数a和b的数值，以及方程补料所需运行的时间t，启动关联即可进行方程补料。
4、指数补料
输入指数补料中的关键参数F1（0）和μ的数值，以及指数补料所需运行的时间t，启动关联即可进行指数补料。
设置手动补料泵的转速、补料量，启动后系统可计算出定速定量情况下泵所需工作的时间，以及显示补料泵剩余的工作时间。完成设定补料量后，泵停止工作。
2、按时补料
输入所需的单位时间补料量、补料泵转速和补料泵工作时间，可得到补料泵的控制周期，进行周期性的按时定量补料设定。
3、方程补料
输入方程补料中的关键参数a和b的数值，以及方程补料所需运行的时间t，启动关联即可进行方程补料。
4、指数补料
输入指数补料中的关键参数F1（0）和μ的数值，以及指数补料所需运行的时间t，启动关联即可进行指数补料。
在实际的发酵过程中，需要综合考虑各种因素，并且结合到具体的发酵工艺和生产要求之中，选择合适的补料时间、补料策略。
准确选择发酵过程中的补料时间是一项复杂而关键的任务，需要深入了解微生物的生理特性、发酵工艺的特点以及各种监测和控制技术的应用。而合理的补料时间选择，可以显著提高发酵效率和产物质量，带来更大的经济效益。