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简答题简述微生物发酵工艺的主要四种模式及其特点。
  • 四种模式为分批培养、补料—分批培养、连续培养和半连续培养。
    特点：
    （1）分批培养：发酵过程中发酵液的成分不断的变化，所有液体的流量等于零，分为六个时期：停滞期、加速期、对数期、减速期、静止（稳定）期、死亡期。
    停滞期：μ=0，细胞数量不变，长短取决于种子的活性、接种量、培养基的可利用性和浓度
    加速期：μ从最小升为最大
    对数期：μ最大，长短取决于培养基的可利用性和有害代谢产物的积累
    减速期：μ不断下降，养分减少、有害代谢物积累、细胞形态退化，长短取决于菌对限制性机制的亲和力
    静止期：μ=α即净生长速率=0，生长与死亡动态平衡，次级代谢产物大量合成，菌分化然色变浅
    死亡期：μ<α，生长呈负增长，养分耗尽，有害代谢产物大量积累，开始时间取决于菌的种类和培养条件
    生长关联型：初级代谢产物的形成与生长关联，次级代谢产物的形成与成长非直接关联
    非生长关联性：产物的形成只与细胞的积累量有关
    优点：操作简单，周期短，染菌的机会减少，生产过程、产品质量易掌握；
    缺点：存在基质抑制问题，出现二次生长现象，产率较低。
    （2）补料—分批培养：发酵液体积不断增加
    优点：系统维持很低的基质浓度，避免阻遏作用，按设备的通气能力维持适当的发酵条件，减缓代谢有害物的不利影响；
    （3）连续培养：操作简单，产品质量稳定，对发酵设备以外的外围设备利用率高，及时排除对发酵有害的物质，有效延长分批培养中的对数期，但菌种的稳定性差，易杂菌污染；
    （4）半连续培养：放掉部分发酵液再补入适当料液补充养分和前提，代谢有害物被稀释，有利于产物的继续合成。
    缺点：
    A.丢失未利用的养分和处于生产旺盛期的菌体；
    B.发酵液被稀释，送去提炼的发酵液体积更大；
    C.被稀释后可能产生更多的有害代谢物；
    D.经代谢产生的前提可能消失；
    E.有利于非产生菌突变株的生长。

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