法,以确定在细胞水平上的综合的最适培养条件, 一般化学工业的放大,可以说仅需对其放大原理给予充分的研究就足够了 而在发酵技术的放大方面,则需要由小试放大到中试逐步进行探讨。实验室进行 的小规模发酵所获得的最适条件的各种参数,能否在工业规模生产使用的一百多 立方到数百立方,也同样保证其最适条件,那就是不是轻而易举的事了。这是发 酵工程的一个基本特点。例如,从摇瓶试验到各种规模的反应器试验,即使培养 液的成分、温度、pH值等参数各种条件完全相同,并且微生物的活性及其培养 过程与各个装置之间有着必要的相互关联,但一般情况下,反应结果可能完全不 致。尽管目前已有生物传感器,可以迅速准确地就位监测罐内、塔内或反应器 中的反应过程,也有微机处理帮助大大提高了自动化调控的能力,而这些先进装 置确实是保证在最适条件下进行发酵的有利武器,但如何保证大规模发酵在最适 条件下进行,仍是一个值得研究的课题,它不仅涉及到发酵设备的工程问题,也 与各类生物细胞的生理生化特性相关。 一般生物反应过程由四个部分组成 (1)材料的预处理 包括原材料的选择,必要的物理和化学方法加工,此过程是为提供微生物细 胞可以生长和产物形成的基本原料,即培养基的制备过程,包括其配制和灭菌等 (2)生物催化剂的制备 生物反应的催化剂一酶基本上是由微生物产生的。因此,要选择高产、稳定、 髙效、容易培养的菌株,并以此菌株再经过多次逐级扩大培养后达到足够的数量 并具有理想质量的微生物培养液作为“种子”接到反应器中。也可以利用固定化 酶或固定化细胞,这就要通过一定的固定化技术来制备 (3)生物反应器及反应条件的选择与监控 生物反应器是进行生物反应的核心设备,生物反应主要是在生物反应器中进 行的,它为微生物细胞或酶提供合适的反应条件以达到细胞增殖或产品形成的目 的。反应器的结构、操作方式和操作条件对反应原料的转化率、产品质量和产品 成本有着密切关系。根据发酵周期长短、培养条件等,可采取间歇式操作、多级 反应器串联的连续操作等。同时反应参数的检测与控制对生物反应过程的顺利进 行也是十分重要的4 法，以确定在细胞水平上的综合的最适培养条件。 一般化学工业的放大，可以说仅需对其放大原理给予充分的研究就足够了。 而在发酵技术的放大方面，则需要由小试放大到中试逐步进行探讨。实验室进行 的小规模发酵所获得的最适条件的各种参数，能否在工业规模生产使用的一百多 立方到数百立方，也同样保证其最适条件，那就是不是轻而易举的事了。这是发 酵工程的一个基本特点。例如，从摇瓶试验到各种规模的反应器试验，即使培养 液的成分、温度、pH 值等参数各种条件完全相同，并且微生物的活性及其培养 过程与各个装置之间有着必要的相互关联，但一般情况下，反应结果可能完全不 一致。尽管目前已有生物传感器，可以迅速准确地就位监测罐内、塔内或反应器 中的反应过程，也有微机处理帮助大大提高了自动化调控的能力，而这些先进装 置确实是保证在最适条件下进行发酵的有利武器，但如何保证大规模发酵在最适 条件下进行，仍是一个值得研究的课题，它不仅涉及到发酵设备的工程问题，也 与各类生物细胞的生理生化特性相关。 一般生物反应过程由四个部分组成。 （1） 材料的预处理 包括原材料的选择，必要的物理和化学方法加工，此过程是为提供微生物细 胞可以生长和产物形成的基本原料，即培养基的制备过程，包括其配制和灭菌等。 （2） 生物催化剂的制备 生物反应的催化剂—酶基本上是由微生物产生的。因此，要选择高产、稳定、 高效、容易培养的菌株，并以此菌株再经过多次逐级扩大培养后达到足够的数量 并具有理想质量的微生物培养液作为“种子”接到反应器中。也可以利用固定化 酶或固定化细胞，这就要通过一定的固定化技术来制备。 （3） 生物反应器及反应条件的选择与监控 生物反应器是进行生物反应的核心设备，生物反应主要是在生物反应器中进 行的，它为微生物细胞或酶提供合适的反应条件以达到细胞增殖或产品形成的目 的。反应器的结构、操作方式和操作条件对反应原料的转化率、产品质量和产品 成本有着密切关系。根据发酵周期长短、培养条件等，可采取间歇式操作、多级 反应器串联的连续操作等。同时反应参数的检测与控制对生物反应过程的顺利进 行也是十分重要的