抗生素生產(chǎn)一萬個為什么

（生產(chǎn)管理）2020年抗生素生產(chǎn)一萬個為什么1、抗生素工業(yè)的建立始于何時？抗生素工業(yè)的建立始于1943年，在美國首次開始工業(yè)化生產(chǎn)青霉素。時值第二次世界大戰(zhàn)期間，生產(chǎn)的青霉素僅供軍需，生產(chǎn)屬于保密。到了1944年在青霉素生產(chǎn)的發(fā)酵工藝中有一次很大的改革，試驗成功深層培養(yǎng)法，找到了適宜深層發(fā)酵的菌種，產(chǎn)量大大增加，青霉素才普及與民用。2、抗生素劑量的表示方法是什么？抗生素的劑量用效價單位來表示，簡稱單位已U代表，分為發(fā)酵液u/ml和純品結(jié)晶粉的u/mg50毫升肉湯培養(yǎng)基中生長的金黃色葡萄球菌的最小劑量。1毫克青霉素G鈉鹽的純品能完全抑制83350毫升肉湯中的葡萄菌球，因此，青霉素成品的毫克單位是1667。一個鏈霉素的效價單位為能完全抑制1毫升肉湯培養(yǎng)基中的大腸桿菌，因此，鏈霉素堿成品的毫克單位是1000。同理，土霉素、紅霉素、卡那霉素、萬古霉素、新霉素等抗生素的游離堿均以1毫克作1000單位計。氯霉素、四環(huán)素基金媚俗的鹽酸也以1毫克作1000單位計。各種抗生素鹽類的效價應根據(jù)其分子量換算。在實際應用上，藥用抗生素的最低毫克單位是根據(jù)醫(yī)療上的要求與生產(chǎn)技術(shù)的水平由藥典來規(guī)定。3國內(nèi)外抗生素生產(chǎn)最高發(fā)酵水平如何？國際上最高的抗生素發(fā)酵水平是荷蘭Gist公司的青霉素發(fā)酵單位已經(jīng)達到89，000u/ml。尹國的青霉素最高水平是80，000u/ml美國的青霉素最高水平是70，000u/ml。中國華北制藥廠和哈爾并制藥廠等的青霉素生產(chǎn)水平已經(jīng)超過50，000u/ml。4、抗生素的發(fā)酵定義是什么？發(fā)酵二字在不同的情況下有不同的含義，從廣義來講，發(fā)酵是指微生物借霉的作用而只有機制發(fā)生化學反應的物質(zhì)代謝過程，如酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵和丙酮、丁醇發(fā)酵。以抗生素生產(chǎn)而言，發(fā)酵就是微生物或細胞在一定的培養(yǎng)條件下，分介利用各類有機物質(zhì)生物合成抗生素的過程。5量合成各種代謝產(chǎn)物。因此抗生素的發(fā)酵過程也分為兩個時期，第一個時期代謝旺盛，微生物分解利用培養(yǎng)基中的營抗生素或合成抗生素的量很少?？股匕l(fā)酵的第二個時期代謝活動減弱，觸及代謝有關(guān)霉受抑制，菌絲省長大大減慢僅維持菌絲量的平衡?？股睾铣捎嘘P(guān)霉的抑制被介除，大量合成抗生素。6在20—30個小時之間，菌絲體濃度約為40—50%。菌絲生長期要求盡量縮短，以使有更多的時間合成抗生素。菌絲體長濃后一直到放罐前的平衡期為抗生素合成期，菌絲體比生長速度極低，生長的菌體僅足以彌補衰老死亡的菌體，菌體濃度相對，萍恒維持在40—50%菌濃?？股睾铣善谝蟊M量延長，是抗生素產(chǎn)量不斷積極增多。7的營養(yǎng)物質(zhì)，為使菌絲體能在短時間內(nèi)迅速的大量生長，發(fā)酵培養(yǎng)基中應提供能被迅速利用的碳源和氮源。葡萄糖屬于迅速利用碳源。對于淀粉酶活力高的菌種。糊精也能被迅速利用，液化淀粉中含有一部分糊精，麥芽糖和葡萄糖可供前期生長菌絲用，玉米漿、硫酸安、尿素等屬于迅速利用氮源。供前期菌絲生長用的迅速利用碳、氮源加量不宜過多，以免菌絲過量生長。葡萄糖的加量要視菌種特性而定，一般在1%左右，菌絲生長慢的放線菌可是當增量，當不宜超過5%。玉米漿、硫酸安等的總量控制在0.2—1.5%之間，發(fā)酵培養(yǎng)基還應有足夠量的緩慢利用碳、氮源供抗生素合成期逐步分解和利用。乳糖和淀粉等屬于緩慢利用的碳源，黃豆餅粉、花生餅粉都是緩慢利用的氮源。加量根據(jù)菌種的利用能力、發(fā)酵單位的高低、周期的長短而不同。緩慢利用碳、氮源的特點是可由微生物自我控制逐步分介利用，避免分解代謝物過量積累而引起代謝的反饋調(diào)節(jié)作用，以致抗生素的合成，發(fā)酵培養(yǎng)基中的磷主要供合成貯能物質(zhì)和10小時前培養(yǎng)也含有一定量的磷，菌絲長濃后。培養(yǎng)基還需要少量的供應菌體生長和抗生素合成所需要的礦質(zhì)元素和前體物質(zhì)。8氧化又可產(chǎn)生大量生物能，供合成各種代謝產(chǎn)物是使用。9酶系統(tǒng)不同，故而利用糖的種類不同，利用糖的速度也不同。例如青霉素和鏈霉素的生產(chǎn)菌適合用葡萄糖作碳源。青霉素產(chǎn)生菌對葡萄糖的利用速度大于鏈霉素產(chǎn)生菌的利用速度，土霉素、四環(huán)素的產(chǎn)生菌能利用淀粉作碳源。這些菌種細胞內(nèi)含有的淀粉酶很高。10、為什么要提高土霉素產(chǎn)生菌的淀粉酶活力？提高菌種的淀粉酶活力可以使它提高對淀粉的利用能力，適應補糖的發(fā)酵工藝，創(chuàng)造是抗生素高產(chǎn)的條件。11、為什么在發(fā)酵培養(yǎng)基中糖的用量大大高于其他原料？微生物的細胞物質(zhì)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸、維生素以及48—50%的氮和其它元素的含量，所以在發(fā)酵培養(yǎng)基中糖的用量很大。12、為什么青霉素發(fā)酵采用葡萄糖滴加工藝？葡萄糖是一種能被為微生物迅速利用的碳源，由于微生物迅速分解利用葡萄糖，可以促成大量菌絲體的生長，對抗生素合成不利。還可以造成葡萄糖的分解代謝產(chǎn)物過多積累，應起對代謝的反饋抑制作用，抑制腺苷酸鹽環(huán)化酶的活性，阻礙C----AMP的生成，影響抗生素合成基因操縱子的轉(zhuǎn)錄。是抗生素合成停止。采用葡萄糖滴加工藝可以控制單位時間內(nèi)培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度，避免產(chǎn)生對抗生素合成有關(guān)代謝途徑的反饋抑制作用，使青霉素高產(chǎn)。13、什么叫有機氮源？什么叫無機氮源？含有碳化合物統(tǒng)稱為有機化合物。有機氮源就是天然蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物，以及一些含碳、含氮化合物，如黃豆餅粉、花生餅粉、棉籽餅粉、玉米蛋白粉、酵母粉、氨水等則成為無機氮源。14、抗生素發(fā)酵中如何合理施用有機氮源和無機氮源？無機氮源的分子結(jié)構(gòu)簡單，可以被微生物迅速利用。例如硫酸但是無機氮源的用量不能超過1.5%，過多的用量會導致菌絲過量生長而延遲進入抗生素合成期，以及培養(yǎng)液中存在過量的氨、銨都可以抑制含氮底物酶的合成和抑制抗生素的合成。有機氮源是主要的氮源供體，它能被微生物緩慢的利用，作為抗生素合成階段的營養(yǎng)物質(zhì)，應當根據(jù)菌種的特性選用適當種類，適量的有機氮源。15PH酸銨分解后生成兩個分子氨和一個分子硫酸，氨被微生物利用，酸留在培養(yǎng)液中使培養(yǎng)液的PH值降低。銨鹽都屬于PH值降低。PH產(chǎn)物，也容易使發(fā)酵液PH值降低。16PH分子氫氧化銨分解后生成一個分子氨和一個水分子，氨的積放和積累使培養(yǎng)液的PH分解生成2個分子氨和一個分子二氧化碳，二氧化碳已處置空氣中，氨的積累使培養(yǎng)液的PH值升高。17、玉米漿的有效成分是什么？玉米漿的干物質(zhì)含量一般在45—55%45—55%有很多的可溶性營養(yǎng)物質(zhì)。玉米漿的主要成分是氨基酸和多肽類，還含有豐富的維生素和生長素，玉米漿的總氮含量約為2.5—4.5%；氨基酸含量為0.6—1.8%；銨態(tài)氮含量為0.3—0.7%；還原糖含量為1.2—11%；乳酸含量為5—15%；醋酸等揮發(fā)酸含量為0.1—0.3%；灰分含鉀、鎂、鈣、鐵、磷、硫等無機元素，其含量達9—12%，其中溶磷銨干物質(zhì)計達到12000—17000y/g。180.1—0.2%亞硫酸水浸泡玉米，保持溫度在45—50℃，在浸泡過程中，玉米中的營養(yǎng)物質(zhì)，滲透到水中，由于是豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，大量微生物便在其中生長繁殖，每毫升的微生物數(shù)量可達到幾十億，微生物在玉米浸泡業(yè)中分介利用玉米中的各種營養(yǎng)物質(zhì)，將蛋白質(zhì)水解生長成多肽和氨基酸；降糖分解并發(fā)酵生成大量乳酸。乳酸的含量高達5---15%，所以玉米漿的PH值很低。由于PH質(zhì)使用。19PH故而PH值升高。20、為什么在發(fā)酵前期PH值上升后又會慢慢下降到一定的PH值？這是因為稍后時葡萄糖的代謝跟上，微生物便正常PH值慢慢下降21PH而導致發(fā)酵液PH值上升。22、為什么有的土霉素生產(chǎn)廠家在發(fā)酵前期往往出現(xiàn)PH值升高失控而影響單位增長？在排除外來影響因素使PH進行水解液化，培養(yǎng)基中的生理堿性有機氮源用量高，在發(fā)酵過程中糖的代謝慢，跟不上氮的代謝。便會出現(xiàn)發(fā)酵前期PH值升高失控。有時超過PH值7.0以上，延遲抗生素合成的代謝，影響發(fā)酵單位的增長。如果配料時淀粉經(jīng)過淀PH值勝過失控現(xiàn)象。如果受設(shè)備條件的限制，不可能做到對淀粉進行酶解，那么在配料中增加1.0%糊精或葡萄糖的同時，適當降低酵母粉，黃豆餅粉等生理堿性有機氮源的用量，也能決上述問題。23、發(fā)酵過程補料，應如何選用生理酸性營養(yǎng)物質(zhì)和生理堿性營養(yǎng)物質(zhì)？菌絲體的生長和抗生素的合成都必須有適宜的PHPHPHPH制殘氮量和PH值將比單獨添加淡水效果好。24PH發(fā)酵液中的PH值，而且變化之大是十分驚人的。對大多數(shù)抗生素而言，最適于生物合成的PH值將接近于中性，發(fā)酵液PHPH值也會是菌種生長不良。所以在發(fā)酵過程中要控制好發(fā)酵液的PH值。25、PH值偏離最適范圍為什么會影響菌絲體的生長繁殖？微生物的生長和繁殖必須在大量合成自身細胞物質(zhì)的基礎(chǔ)上才能正常進行。構(gòu)成代謝活動的各步生化反應中的有關(guān)生物催化劑，微生物的某些細胞物質(zhì)與酸性或堿性條件下也會被破壞，例如，細胞膜的重要成分磷酸酯以及細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)RNA在堿性條件下破壞。而遺傳物質(zhì)DNA和能量代謝物質(zhì)ATP等則在酸性條件下破壞，代謝活動的有關(guān)霉和重要細胞物質(zhì)的破壞致使生命活動不能正常進行，影響微生物的生長和繁衍。26PH值有什么優(yōu)缺點？發(fā)酵液的PHPH值的優(yōu)點是可以單純從PH值進行控制不受糖、氮量的影響/PHPH對菌絲的損傷，最好使用電子計算程序，控制加入量，達到少量多次，是菌絲體局部接觸酸、堿的量減少到最低。27、國內(nèi)抗生素工廠用什么方法調(diào)節(jié)PH值？國內(nèi)抗生素工廠主要用生理酸性和生理堿性營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)節(jié)PH值。在組成基礎(chǔ)培養(yǎng)基配方時，合理搭配生理酸性和生理堿性營養(yǎng)物質(zhì)，使培養(yǎng)基具有適宜的PH值。但培養(yǎng)基的原始PH值不會PHPH值得最主要的因素是微生物對各種營養(yǎng)物質(zhì)分解氧化的結(jié)果。微生物在代謝過程中，分解利用某一類物質(zhì)后，使培養(yǎng)基變酸；而在分解利用另一類物質(zhì)后又使培養(yǎng)基變堿。所以在發(fā)酵的補料工藝中應選擇適宜的生理酸性營養(yǎng)物質(zhì)和生理堿性營養(yǎng)物質(zhì)搭配使用以調(diào)節(jié)PH值。PH值高而氨氮低，補加生理性酸性氮源如硫酸銨；PH值高，同時氨氮也高，但殘?zhí)橇康蜁r可補加糖液是PH值下降。PH值低而氨氮也低時選擇補加尿素或氨水來提高殘氮量和PH值；PH值低，而氨氮高、殘?zhí)橇康蜁r則應該結(jié)合補糖和補碳酸鈣來調(diào)節(jié)。碳酸鈣不溶于水，本身是中性，能與酸起反應生成中性化合物硫酸鈣和二氧化碳，使發(fā)酵液不至于太酸。又不會促使菌絲體大量繁殖，可在適當條件下采用?？傊?，要根據(jù)PH值、含糖量、氮含量、菌絲濃度、菌絲形態(tài)等具體情況合理調(diào)節(jié)。28、土霉素發(fā)酵主要用氨水調(diào)節(jié)PH值，應當怎樣正確掌握？當發(fā)酵液PH值低，氨基氮也低時就比較容易掌握，補入適量氨水以提高PH值和補充氨基氮量。當發(fā)酵液PH值高、氨基氮低時就通不進氨，可以適當加入適量的糖化液使PHPH值低而氨基氮的PHPH如菌絲生長不良而導致糖、氮不利用的話，可適當補種以調(diào)整，加入菌絲濃度也很大，可是是加大空氣量來加速菌種對物質(zhì)的代謝，其他就沒有更好的辦法了，只能被動的等待一段時間，讓微生物自我調(diào)整其代謝活動。因此，只用一種生理酸性氮源來調(diào)節(jié)控制PH沫異常等情況宜暫緩通氨。以免通氨不當引起泡沫失控代謝不正常。29控制發(fā)酵液PH值遇到矛盾是如何解決？控制發(fā)酵液PH值。有時會出現(xiàn)相互矛盾的情況，例如糖量低需要補糖，卻遇到菌絲形態(tài)非常年輕并不適宜補糖，應權(quán)衡利弊采用最適宜的調(diào)整方法，或可適當降低空氣量，一方面控制代謝速度，食堂的代謝減慢，在等待菌絲略品種一批發(fā)酵使用的有機氮的用量一批發(fā)酵使用的糖的總量C/N趨衰老后再進行補糖調(diào)整。如果發(fā)酵液PH值偏低，而菌絲濃度有較稠時，青霉素（球狀菌）6.6%22.5%3.4:1補適量碳酸鈣是PH鏈霉素3.0%10.0%3.3：1度略烯后再補料。所以，調(diào)整PH值要土霉素4.2%23.0%5.5：1全面考慮，避免產(chǎn)生其他不良影響而麥迪霉素3.0%5.0%1.7：1使抗生素生物合成停滯。30PH值高如何調(diào)節(jié)？由于某些事故造成發(fā)酵液PHPH0.2%3—5%8—16小時內(nèi)使PH值恢復正常，繼續(xù)抗生素的合成。不適宜用純酸調(diào)節(jié)PH值，一則效果不佳，二則嚴重損傷菌絲體和培養(yǎng)基營養(yǎng)成分，不以恢復抗生素的正常合成。31、為什么發(fā)酵培養(yǎng)基組成要有合適的糖氮比？培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗有三方面，一是被微生物利用構(gòu)成細胞體；二是供合成代謝的產(chǎn)物作原料；三是被氧化分解。就前二者而言，使主要調(diào)號途徑。微生物的細胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的100分碳素，約需要攝取4C/N251業(yè)微生物由于對代謝物產(chǎn)品有特定的需求。往往人為的控制微生物的代謝途徑，以抗生素發(fā)酵而言，最適宜的C/N約為4：1。為了控制代謝正常和節(jié)約原料，要求適宜的糖氮比。32、目前主要抗生素生產(chǎn)品種發(fā)酵培養(yǎng)基的糖氮用量是多少？（見下表）33、如何正確補糖？發(fā)酵補糖應該控制在前期補糖稍多而后期補糖較少。因為年輕菌絲體內(nèi)的酶量豐富，酶活性大，補糖量即使稍高也能被分介利用。尤其是土霉素產(chǎn)生菌，其菌體的淀粉酶活力高，淀粉這類糖又是緩慢利用的碳源盟市以前期補糖，這樣，菌絲體有足夠的細胞物質(zhì)，發(fā)酵后期就能夠繼續(xù)合成抗生素，反之，如果前期補糖量低，雖然前期抗生素發(fā)酵單位可能高些，大軍斯體內(nèi)細胞物質(zhì)不足，后期就不長單位。34、如何計算發(fā)酵通氮的含氮量？純氨水的氮分子量占總分子量的14/35=40%不料用氨水的濃度一般要求22%計算法如下：發(fā)酵液加入1公斤1公斤氨水體積氨水的容量（公式）含氮量（公式）20M30.0011%110.00044%（g/ml）1122M30.001%———×22%0.0004%（g/ml）________×22%×40%24M30.0009%2200010.00036%（g/ml）22000135、發(fā)酵培養(yǎng)基種微量元素的作用是什么？發(fā)酵培養(yǎng)集中的微量元素份金屬元素和非金屬元素。非金屬元素有磷和硫，合成細胞中的核蛋白類、蛋白類、維生素例如，細胞色素美、細胞色素氮化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶等氧化還原酶含鐵。碳酸酐酶含鋅，鋅又是糖化酶的激活劑，還能起吸附蛋白降低培養(yǎng)液黏度的作用。多酚氧化酶含銅，酮又是酒精氧化過程有關(guān)酶的激活劑，參與細胞色素氧化酶和加氧化酶的代謝活動。對傳遞磷酸根過程有催化作用的酶含鎂和鉀，故鎂、鉀對核算、核糖體和細胞膜起穩(wěn)定作用。他們又是糖代謝中有關(guān)酶，如已糖磷酸化酶、異檸檬酸脫氫酶、羧化酶、烯醇化酶等的激活劑。鎂對卡那霉素、新霉素、鏈霉素的抗生素生產(chǎn)菌種有提高其對自身代謝產(chǎn)物耐受性的作用，從而有利于提高這類抗生素的產(chǎn)量，鎂還能促使細胞內(nèi)合成的抗生素向細胞外釋放。鉀還能控制細胞膜的透性和細胞質(zhì)的膠體性質(zhì)。能影響蛋白質(zhì)的PH的抑制作用，促進抗生素合成。錳是黃嘌呤氧化酶的組成部分，也是羧化酶的激活劑。但要注意，過量的微量元素對微生物有毒。36、發(fā)酵過程為什么要通入空氣？抗生素的產(chǎn)生菌都是需要氧微生物，在其生長發(fā)育過程中需要足量的氧，所以在發(fā)酵過程中必須通入空氣，一共營養(yǎng)來維持其正常的生長和代謝。37、發(fā)酵過程供氧應達到什么標準？楊在發(fā)酵液中存在著一種動態(tài)的平衡，一是外界不斷供應氧氣，二是微生物在氧化代謝過程中消耗氧氣，所以發(fā)酵過程存在工藝供氧則出現(xiàn)氧氣不足，會影響菌絲體的生長和抗生素的合成。38、發(fā)酵過程中微生物對洋的消耗用于哪些方面？發(fā)酵過程中微生物對氧的消耗主要用于維持呼吸，氧化分解培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)，釋放能量供細胞合成代謝和維持生長發(fā)育所用。39、微生物對氧的需求決定于哪些因素？微生物對氧的需要決定于兩個主要因素，即單位容量內(nèi)菌絲體的數(shù)量和呼吸強度。40、什么是呼吸強度？生物體內(nèi)和外界進行氣體交換，主要是氧和二氧化碳交換的過程稱為呼吸。呼吸強度是指1毫克菌絲體在1小時內(nèi)所消耗的氧量。用Qo2表示其數(shù)值。41、呼吸強度的大小玉、哪些因素有關(guān)？不同微生物的Qo2值不同，因此不同抗生素品種的發(fā)酵需要氧的量不同。菌體年齡與呼吸的強度有關(guān)。幼齡菌絲體的呼吸最強，所以菌絲生長旺盛期需要大量通氣，隨著菌絲的衰老，呼吸的強度逐漸減弱，需要的氧氣量也降低。微生物對不同營養(yǎng)物質(zhì)的氧化速度不同，氧花葡萄糖的速度比氧化淀粉快，氧花玉米漿的速度比氧化黃豆餅粉快，氧化速度快是呼吸強度大。因此，濃培養(yǎng)基的需氧量大，稀培養(yǎng)基的需氧量小。補料加糖時，培養(yǎng)液的濃度增高，需氧量也增加。呼吸強度與菌絲濃度成正比，發(fā)育初期，菌絲尚未大量繁殖時呼吸強度低，需氧量也低，發(fā)酵前期隨著菌絲的大量繁殖，呼吸強度和需氧量都迅速的增加，一般在發(fā)酵40個小時左右需氧量最大，發(fā)酵后期菌絲量趨于穩(wěn)定，需氧量減少。42、氧的利用條件是什么？抗生素產(chǎn)生菌只能用溶解于培養(yǎng)液中的氧，通入發(fā)酵罐中的氧并不能完全溶解于培養(yǎng)液中，故而抗生素產(chǎn)生菌僅利用通入氧的極小部分。43、氧的溶解度是多少？氧在水中的溶解度很低，在一個大氣壓下，氧氣在1升水中的溶解度為0.006升，空氣中氧的含量為五分之一。如果每分鐘給每升發(fā)酵液通入1升12升。因此，發(fā)酵液中的飽和溶氧量約1分鐘就完全消耗。44、影響氧的溶解速度的原因是什么？氧的溶解速度與空氣和液體的接觸面積極接觸的時間有關(guān)。接觸面積大和接觸的時間長可增加氧的溶解速度。所以用各種形式的空氣分布管使空氣分散以及使用攪拌、擋板等設(shè)備艘可提高空氣在發(fā)酵液中的停留時間，使氧的溶解速度提高。發(fā)酵罐體積的大小和氧的溶解度有關(guān)。罐的體積越大，養(yǎng)的溶解速度就越快。因此大體積發(fā)酵罐的攪拌速度可以減慢，即使減慢速度，氧的溶解速度還是比小罐顯著提高。攪拌強度對氧的溶解速度最有影響，攪拌劇烈時，空氣的需要量大大減少。發(fā)酵液的黏度也會影響氧的溶解速度。發(fā)酵液中如果加入0.1—0.2%13.485%，培養(yǎng)基中的不溶性顆粒多也可以使氧的溶解速度降低?？諝饬魉俸涂諝鈮毫σ灿绊懷醯娜芙馑俣取＿M入發(fā)酵罐的空氣壓力高則空氣流速大，氧的溶解速度增加。45、供氧不足對發(fā)酵有什么影響？供氧不足會造成微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的有氧氧化過程不能徹底進行，葡萄糖氧化不完P(guān)H抗生素產(chǎn)量不高。46、為使供氧充足，是否應添加足夠量的空氣壓縮機？為了使供氧充足，應該使發(fā)酵液中的溶解氧量充足。空氣壓縮機的能量是供氧的重要方面，但是不是唯一的條件?？諝鈮嚎s機提供的空氣能否轉(zhuǎn)化為足夠量的溶解氧，還和空氣過濾器的面積和發(fā)酵罐的進排氣管路有關(guān)，如果空氣過濾面積太小，造成很大的阻礙。那么，單靠提高空壓機能量還是不能足夠供氧，有的工廠將化工設(shè)備設(shè)計標準使用與抗生素發(fā)酵罐的制作，往往造成排氣管治警比例過小，對空氣阻力大，過量的空氣不能進入發(fā)酵罐內(nèi)，那么提高空壓機能量也是不能滿足供氧。必須綜合考慮罐體設(shè)備、攪拌形勢和功率、擋板的合理設(shè)置、空氣過濾面積、培養(yǎng)基成分和濃度、微生物呼吸強度、空壓機能量、菌絲濃度的諸多影響因素。47、抗生素發(fā)酵適宜的空氣比是多少？在發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)合理的前提下，抗生素發(fā)酵過程通入的空氣量與罐容積之比應當是1:1(v/v.分)左右。48、工發(fā)酵罐使用的無菌空氣壓力應達到多少？進發(fā)酵罐前的無菌空氣壓力應達到0.16Mpa左右，才能保證一定的流速供應發(fā)酵過程足夠的溶解氧量。49、發(fā)酵過程為什么會產(chǎn)生泡沫？發(fā)酵國由于通氣，攪拌以及微生物分解利用營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，從而產(chǎn)生大量的泡沫。50、發(fā)酵過程產(chǎn)生泡沫是否是正?，F(xiàn)象？發(fā)酵過程產(chǎn)生泡沫屬于正?，F(xiàn)象。發(fā)酵過程如果不產(chǎn)生泡沫，那就表明發(fā)酵不正常，菌絲生長不良，如果發(fā)酵過程泡沫失控，那也不屬于正常現(xiàn)象。由于原材料質(zhì)量問題、培養(yǎng)基滅菌時使用正氣不當、接種后使用空氣量不當、以及消泡加油不當、罐溫控制不當?shù)纫蛩兀斐膳菽Э囟鴮е庐惓，F(xiàn)象。51、通氣對泡沫的影響是什么？抗生素發(fā)酵是好氧過程，因此發(fā)酵的全過程必須通入空氣。由于空氣是一類不溶性氣體，他分散在液體中形成一種分散物系，便產(chǎn)生泡沫。特別是發(fā)酵初期菌絲體尚未長濃，發(fā)酵液稀，通入的空氣更容易引起大量泡沫產(chǎn)生。這是應當控制通氣量，不宜過大。過多的空氣微生物利用不了，非惟浪費，而且，容易使泡沫失控，所以在發(fā)酵前期通氣量應當有小到大，隨著菌體的生長逐步增加通氣量。以控制泡沫。但是要注意當菌絲體長濃后必須要有足夠的通氣量。是供氧超過微生物的耗。否則，通氣量過小會使培養(yǎng)基中容易發(fā)泡的物質(zhì)如蛋白質(zhì)、脂肪、糖等水解氧化不徹底，甚至以氫轉(zhuǎn)移方式進行厭氣還原型消化，合成多元羧酸，使菌絲增值而產(chǎn)生更多的泡沫，養(yǎng)花不完全的還會導致脂肪的合成，使泡沫穩(wěn)定而難以消除。52、攪拌對泡沫的影響是什么？攪拌是提高氧的溶解速度必不可少的工藝措施，但攪拌會引起大量的泡沫產(chǎn)生，攪拌越強烈，即速度越快，則泡沫就愈大，攪拌器的泡沫比空氣通量要多，為避免泡沫失控，可人為控制攪拌，如在發(fā)酵前期泡沫多時可遲開攪拌、間歇攪拌、或不開攪拌。土霉素一級種子罐培養(yǎng)時就用適量空氣攪拌代替機械攪拌來控制攪拌。53、蛋白質(zhì)對泡沫有什么影響？抗生素生產(chǎn)的發(fā)酵液培養(yǎng)基都含具有豐富的蛋白質(zhì)的有機氮源，蛋白質(zhì)是泡沫的穩(wěn)定劑，他吸附在泡沫表面，增加了泡沫的穩(wěn)定性，泡沫就不容易被消除，因此，含豐富的蛋白質(zhì)的發(fā)酵培養(yǎng)基更容易其泡沫。蛋白質(zhì)種類不同起泡能力不同。玉米漿的起泡能力比花生餅粉和黃豆兵粉的起泡能力強，花生餅粉又比黃豆餅粉起泡能力強。蛋白質(zhì)的濃度不同起泡程度也不同，蛋白質(zhì)濃度越大起泡能力越大。54、糖對泡沫有什么影響？糖類物質(zhì)本身沒有起泡能力。但糖能使發(fā)酵液黏度增大，從而使泡沫穩(wěn)定。發(fā)酵培養(yǎng)基中湯的濃度越大，粘度越大，泡沫也就越穩(wěn)定。55、加油過多對泡沫有什么影響？油是消沫劑，但過多不但不能消除泡沫，發(fā)呢瑞引起泡沫失控轉(zhuǎn)為異常發(fā)酵，因為脂肪和他的分解產(chǎn)物脂肪酸在堿性反應中會生成皂化物，與蛋白質(zhì)便會結(jié)合在一起，吸附在泡沫表面，使泡沫穩(wěn)定。所以，加油不適當?shù)墓夼诎l(fā)酵液中積蓄脂肪酸和脂肪，反而使泡沫難以控制。56、培養(yǎng)基滅菌的溫度對泡沫有什么影響？培養(yǎng)基滅菌的溫度太高，高溫時間過長或者滅菌過程溫度忽高忽低，都會引起大量泡沫。這是因為，培養(yǎng)基中的有機營養(yǎng)物質(zhì)被破壞，使培養(yǎng)基的粘度升高。產(chǎn)生大量的氣泡而且持久，不容易被控制。57、什么叫機械性泡沫？種子罐培養(yǎng)過程或發(fā)酵罐前期菌絲體生長繁殖階段，由于通氣、攪拌的影響，以及微生物對有機物質(zhì)進行氧化分解時釋放出大量的二氧化碳，產(chǎn)生大量的氣泡，這種泡沫的上升速度慢與發(fā)酵液間界限很清楚，物理作用拍打撞擊力量既能消除泡沫?；蛘呤褂蒙倭康南┮材苋菀走_到消沫的效果。58、什么叫流態(tài)性泡沫？發(fā)酵過程中的中后期，由于菌絲體濃度加大，有機物質(zhì)被分解，微生物細胞的新陳代謝產(chǎn)物逐漸積累增多，加上不斷的通氣，劇烈攪拌等因素，產(chǎn)生的泡沫細而密，加混在發(fā)酵液中，泡沫與發(fā)酵液之間界限不清，泡沫穩(wěn)定，崩裂期長，不容易被消除，這類泡沫外觀發(fā)粘、很細、泡沫上升速度很快，稱之為流態(tài)性泡沫。59一般在攪拌軸上，估計泡沫會上升達到的高度處裝置一個鐵質(zhì)的消沫器，其形狀似螺旋槳，左右各兩片漿，用長方形大，甚至不用消沫劑即可控制?；瘜W方法食用植物油或合成消沫劑消泡。這類消沫劑都是表面活性劑，容易被泡沫吸附，借降低泡沫表面的張力及去除吸附在泡沫表面上的穩(wěn)定劑，使泡沫破裂，不過更重要的時間里最佳化系統(tǒng)環(huán)境，PH黏度，維持中性PH值，菌絲濃度不超過50%（或干重4%制。60不加油。近量采用降低流量、間歇攪拌、減少體積、適當提高罐壓、用機械消沫方法等措施，達到合理的有效的控制泡沫。發(fā)酵中后期也要盡量少加油，避免油質(zhì)過剩帶來的害處，值班人員應當勤觀察發(fā)酵罐內(nèi)的變化，觀察到泡沫即將上升時，便少量多次加油控制。不要再泡沫大量上升后在加油，因為這是即便加入大量的又也無法控制泡沫，會造加油過量會使PH下降，影響抗生素的合成。61、合成消沫劑是什么物質(zhì)？抗生素生產(chǎn)使用的合成消磨劑是聚醚類?；瘜W名稱是聚氧乙烯、聚氧丙烯，甘油醚，商品名稱泡敵。他是一種高分子化合物，又聚氧乙烯和聚氧丙烯鏈等環(huán)氧化合物聚合生成鏈為甘油醚的結(jié)構(gòu)。62、聚醚與油質(zhì)的消泡作用有什么不同？聚醚含有兩類化學基團，聚氧乙烯是親水基團，可與水分子結(jié)合，以氫鍵聯(lián)結(jié)，因此聚醚可以在發(fā)酵液中呈細的分散，聚氧丙烯是疏水性基團，能降低兩者間的界面張力，從而消除泡沫。據(jù)米由于是表面活性劑，還可以和發(fā)酵液中的固體物質(zhì)相結(jié)合，使固體物質(zhì)分散。所以聚醚的消沫作用比油質(zhì)完全，它能消除泡沫形成的內(nèi)在因素，阻止泡沫的形成，又因為它分散在發(fā)酵液中，對夾雜在發(fā)酵液中的流態(tài)性泡沫具有良好的消泡作用，消沫效果好，用量低，只有優(yōu)質(zhì)用量的3%，使用量為0.05%左右。油質(zhì)僅具有疏水性化學基團，只能消除浮在發(fā)酵液表面的泡沫，消泡效果低，使用量達1—2%。63、使用合成消沫劑應注意什么？對合成消沫劑要正確使用，0.02—0.03%罐中的用量一般在0.05%位降低4000u/ml高壓噴霧裝置，通過噴頭是合成消沫劑呈霧狀加入發(fā)酵液中，達到均勻分散，減輕其對菌絲體的毒性，又能迅速的與大面積泡沫接觸發(fā)生作用，提高消泡效果。合成消沫劑是大分子化合物。不宜用于注射用抗生素的發(fā)酵，避免大分子化合物殘留在成品中而進入人體產(chǎn)生不良作用。注射用抗生素的發(fā)酵可在基礎(chǔ)料中使用少量合成消沫劑以控制前期泡沫添加油質(zhì)消沫?；A(chǔ)料添加少量合成消沫劑對后期泡沫也有改善作用，在輔以添加油質(zhì)消沫，可節(jié)約用油。口服類抗生素則可在發(fā)酵過程中使用合成消沫劑消泡，但用量不得超過0.06%。64、合成消沫劑經(jīng)蒸汽高溫滅菌后為什么會分層？對消沫有無影響？合成消沫分子中的親水性基團聚氧乙烯基團與水分子之間是以氫鍵聯(lián)結(jié)的，經(jīng)過蒸汽高溫滅菌后氫鍵被破壞，便不能與水分子結(jié)合而失去親水性能，產(chǎn)生了合成消沫劑與水的分層。劑水分成后的消沫劑加入罐內(nèi)的或是水或是已失去親水性能的合成消沫劑，消沫效果大為降低。因此應當在冷卻后用空氣攪拌均勻，使消沫劑與水充分混合和接觸，創(chuàng)造與水分子間氫鍵再生的條件，使合成消沫劑由于水混懸，恢復它的親水性能。與水分子緊密結(jié)合，混勻的合成消沫劑溶液便能發(fā)揮其正常的消泡能力。65、合成消沫劑為什么要配制成一定濃度的水溶液使用？合成消沫劑的作用取決于它的擴散效果。消沫劑越分散，消泡效果越好，所以不用純消沫劑加入消沫。一般用水作為合成消沫劑的載體，使消沫劑分散為極小的液滴，這樣可以擴大與泡沫的接觸面積，提高效果。利用載體還可以使消沫劑緩慢釋放，從而提高其使用效果。66、發(fā)酵過程罐溫為什么會升高？發(fā)酵過程又與發(fā)酵液中產(chǎn)生熱量，導致罐溫上升。熱量的來源有多方面，主要是微生物分解蛋白質(zhì)、糖和脂肪的生物氧化過程產(chǎn)生大量能量，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮馨l(fā)出來，稱為生物熱；生物熱量可達到3000—7000千卡/㎡·小時。此外不停的攪拌，機械轉(zhuǎn)動裝置的摩擦以及攪拌軸攪拌葉與發(fā)酵之間摩擦也產(chǎn)生大量的機械熱，當然，再排氣時還散失一部分熱量，因為水分蒸發(fā)時需要從環(huán)境吸取熱量才能由液態(tài)變成氣態(tài)。但動態(tài)平衡后的凈熱量仍然會使發(fā)酵液溫度升高。67、發(fā)酵液溫度升高對微生物培養(yǎng)有什么影響？不同微生物都有各自最適宜生長和代謝的溫度范圍，高溫能使菌體細胞的代謝活動加快，使菌體細胞提前衰老。由于代謝活動加快，有害的代謝產(chǎn)物積累在細胞內(nèi)而使細胞中毒死亡。高溫還可使代謝發(fā)生障礙，對抗生素合成不利。因此，在發(fā)酵過程中需要利用冷卻水不斷冷卻發(fā)酵的溫度，使達到微生物的最適宜溫度。68、低溫對發(fā)酵有什么影響？發(fā)酵液溫度如果低于微生物的最適宜溫度則會使菌體細胞代謝減慢，只是菌絲體生長速度減慢，抗生素合成速率降低。69、微生物生長的最適宜溫度與其合成抗生素的最適溫度有什么不同？微生物生長的代謝途徑與其抗生素合成的代謝途徑是不同的，其各自的酶系統(tǒng)也不相同。微生物的生長屬于初級代謝途徑，抗生素的合成則屬于次級代謝途徑。一2因此，抗生素發(fā)酵過程控制溫度應根據(jù)情況分2---3段不同溫度控制，例如青霉素綠色孢子絲狀菌在發(fā)酵前期菌絲生25.5±0.524±0.5±0.5℃。70、如何控制發(fā)酵最適宜溫度？分人工和自動兩種控制方法。一級種子罐的罐溫落差大，不宜設(shè)計自動控制程序，大多數(shù)采用人工控制；二級種子罐和發(fā)酵罐則采用自動控制溫度，一般自動控制罐溫較穩(wěn)定，與人工控制相比，可提高10關(guān)文部已升高。在寒冬季節(jié)尚容易罐溫降低，這是需要人工價穩(wěn)控制。應當用熱水調(diào)節(jié)溫度，嚴禁向罐內(nèi)直接通入蒸1015——20小時左右菌絲體大量繁殖，產(chǎn)生的生物熱量高，此時應勤觀察勤調(diào)解，以免造成高溫。發(fā)酵罐也有像類似的規(guī)律。當官文超過工藝要求3生素工業(yè)生產(chǎn)中，有時會出現(xiàn)斷水，溫度計失靈，儀表失靈或蒸汽閥門漏氣等因素，都回事關(guān)穩(wěn)妥李正常范圍，如不及時調(diào)整勢必會影響生產(chǎn)。71、什么叫種子？種子是供應日常生產(chǎn)進發(fā)酵罐用的斜面孢子，小米包子、大米孢子、麩皮孢子、搖瓶母瓶菌絲、搖瓶子瓶菌絲以及種子罐菌絲的總稱，簡單的說，抗生素發(fā)酵需要用的菌體成種子。72、種子質(zhì)量對抗生素發(fā)酵有什么影響？種子質(zhì)量對抗生素發(fā)酵種抗生素的產(chǎn)量影響很大，種子培養(yǎng)基的成分、種子齡、種子培養(yǎng)過程的通風條件、種子培養(yǎng)中代謝是否正常以及菌絲體的發(fā)育階段對發(fā)酵抗生素合成都有很大的影響。種子罐菌絲體生長期間通氣不良，會使發(fā)酵液中的抗生素產(chǎn)量大為降低，因此，種植培養(yǎng)過程采用的同期比大大高于發(fā)酵，常為1：2v/v·分以上。種子培養(yǎng)基的成分對于抗生素的產(chǎn)量有明顯的影響，應當通過試驗選用能提高產(chǎn)生菌抗生素合成能力的種子培養(yǎng)基成分。種子齡與菌絲體發(fā)育階段對發(fā)酵產(chǎn)量更具明顯作用，衰老的種子接發(fā)壞后錢其代謝緩慢，延遲了抗生素合成的到來。過于年輕的種子進發(fā)酵罐后，菌絲體體積累太慢，易產(chǎn)生大量泡沫，易染菌，前期容易PH上升，發(fā)酵單位也不高。可以說，種子質(zhì)量好，前期代謝快，發(fā)酵便成功了一半。73、種子質(zhì)量標準有哪些？種子質(zhì)量標準是有無雜菌污染；菌絲孢子生長處于對數(shù)生長期末的年輕階段；染色后可見細胞內(nèi)含有很多異染顆粒；糖、氮等消耗量級種子液PH值達到10/10，二級種子罐種子還應達到工藝規(guī)定的效價單位水平，固體孢子種子如小米孢子、大米孢子等干燥后應達到規(guī)定的含水標準。斜面孢子及固體孢子的孢子數(shù)量應達到工藝規(guī)定；他們的冷藏期不能超過規(guī)定期限。74、什么是對數(shù)生長期發(fā)育階段？微生物是群體繁殖，其生長是不同步的，且具有一定的規(guī)律性，抗生素的產(chǎn)生菌多數(shù)是絲狀真菌或放線菌，它們以菌絲分枝的方式進性繁殖。接種后，一開始有個潛伏期，菌絲體細胞內(nèi)開始分枝前的一系變化，如細胞核的分裂，細胞質(zhì)的分配等。潛伏期菌絲體數(shù)量不增加，這時期很短，約數(shù)小時，接著菌絲開始分枝增加數(shù)量，但生長速度緩慢，長出的菌絲細胞處于幼齡階段，細胞內(nèi)特異性酶類豐富，菌絲體數(shù)量不多，呈生長遲滯期，約在接種后十數(shù)小時之后，菌絲體以極快的速度生長繁殖，數(shù)量以幾何級數(shù)增加，培養(yǎng)液短期內(nèi)長濃，稱為對數(shù)生長期，此時細胞內(nèi)代謝旺盛，蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、核算、維生素等重要細胞物質(zhì)豐富，染色后嗜堿性強，個體間的細胞化學組成，生理特性和形態(tài)都比較一致，細胞年輕，是傳代接種的最佳發(fā)育階段。75、用對數(shù)生長期末發(fā)育階段的菌體作為種子有什么優(yōu)點？對數(shù)生長期末菌絲已長濃，而且沒有衰老和死亡的菌絲。由于生長速度快，各個體間均勻一致，用作接種材料繁殖后代時，可接近同步生長，使發(fā)酵生長正常，周期縮短。對數(shù)生長期的細胞年齡輕，各種細胞營養(yǎng)物質(zhì)和遺傳物質(zhì)豐富，進發(fā)酵罐后能很快的適應發(fā)酵培養(yǎng)基的條件，迅速生長和利用各類有機物質(zhì)，代謝迅速。76、接種量對種子質(zhì)量有什么影響？各級灌的接種量都應該適當。接種量過小，罐內(nèi)菌絲生長發(fā)育緩慢，菌絲群體發(fā)育的世代多，群體中各個體間年輕和衰老程度差異大，繁殖后代時，不易接近同步生長，代謝不穩(wěn)定，影響抗生素產(chǎn)10%20—30%77子罐移種單位的是什么原因？二級種子罐的移種單位有一定的標準，生長和代謝正常的種子移前一定會達到工藝規(guī)定與培養(yǎng)過程的供氧和溫度有關(guān)，供氧不足，溫度不正常，會造成種子生長不良，表現(xiàn)單位低。一級罐種子齡過于年輕或衰老也會使二極罐種子生長不良。此外，和接種量也有關(guān)系，接種量過大，常易造成二級罐菌絲濃而單位低。因此二級種子罐移種單位低的解決辦法應當是改善種子罐的通氣條件，調(diào)整合理的接種量和提高一級罐的種子質(zhì)量。單純靠延長種子培養(yǎng)周期使移種單位提高，不是好的辦法，因為種子齡延長后，單位提高了，但是菌絲發(fā)育已經(jīng)衰老，已經(jīng)轉(zhuǎn)入抗生素合成期，這樣的種子進發(fā)酵罐后前期代謝慢，后期抗生素增長速度也不快。總產(chǎn)量偏低。78、菌絲形態(tài)與抗生素合成有無相關(guān)性？菌絲形態(tài)和發(fā)酵單位有相關(guān)性，抗生素是菌絲細胞發(fā)育過程中某一階段的代謝產(chǎn)物，從顯微鏡下觀察可根據(jù)菌絲形態(tài)來判斷是否抗生素合成旺盛期以及能否再繼續(xù)大量合成抗生素。79、抗生素是在菌絲發(fā)育的何階段大量合成的？菌絲體的生長過程主要是積累細胞物質(zhì)，增加數(shù)量。在菌絲體的生長繁殖期不合成抗生素?？股厥窃诰z體有年輕到衰老的發(fā)育過程中合成的。新的菌絲體細胞內(nèi)含有豐富的細胞物質(zhì)，在菌絲細胞的發(fā)育過程中，這些細胞物質(zhì)進一步被分解利用合成各種代謝產(chǎn)物，如抗生素等。在顯微鏡下經(jīng)過染色后可以觀察到，此時的細胞內(nèi)原生質(zhì)因包含的細細胞著色變淺。有的菌種還擊出現(xiàn)菌絲斷裂，斷片再分枝等反復循環(huán)演變。例如青霉素產(chǎn)生菌菌絲細胞呈現(xiàn)大空胞階段為抗生素合成旺期。麥迪霉素產(chǎn)生菌的菌絲細胞呈現(xiàn)串珠狀空胞時為抗生素合成旺期。土霉素產(chǎn)生菌的菌絲提出顯著性片斷后再生中短分枝時期。土霉素產(chǎn)生菌的菌體出現(xiàn)柱形短片后再生中短分枝時期是為抗生素合成旺期。80、抗生素合成旺盛期的菌絲形態(tài)能否認為加以控制？可以用控制不了的方法人為的控制菌絲形態(tài)，是較長期的處于抗生素合成旺期。當菌絲形態(tài)誘騙衰老趨勢時，可是當補入糖、氮等營養(yǎng)物質(zhì)，能快速使菌體年輕。當菌體過于年輕時可停止補料1—2釋。81、發(fā)酵液濃度對抗生素合成有什么影響？發(fā)酵液的濃度包含培養(yǎng)基質(zhì)濃度和菌絲體濃度，都需要有適宜的濃度。一般發(fā)酵液的離心沉淀量達40—50%3—4%必要時通過補種補料進行調(diào)整。82、為什么四環(huán)素發(fā)酵液轉(zhuǎn)紅即單位下降？發(fā)酵液轉(zhuǎn)紅屬于異常發(fā)酵，即代謝途徑脫離了四環(huán)素合成的正確途徑，所以發(fā)酵單位下降。83、四環(huán)素發(fā)酵液轉(zhuǎn)紅的原因是什么？據(jù)報道分析轉(zhuǎn)紅罐批，發(fā)酵液的粘度值明顯高于正常罐批，發(fā)酵液磷量也偏高，轉(zhuǎn)紅之前，菌絲量旺盛，其種子罐的生長代謝較快。究其原因，由于培養(yǎng)液內(nèi)磷含量高，加之種子罐菌絲繁殖過于旺盛，導致菌絲生長的初級代謝過程延長，推遲了抗生素的合成期。菌絲濃度有影響了發(fā)酵過程中氧的傳遞，發(fā)酵液內(nèi)溶氧不足導致糖、氮代謝速度慢。這樣的罐批約損失抗生素產(chǎn)量的20%左右。84、發(fā)酵液轉(zhuǎn)紅罐批有什么補救的方法？一是加大空氣的流量，提高發(fā)酵液的溶氧值，是代謝速度加快，還可適量加入合成消沫劑抑制菌絲生長，也可以適量加水稀釋，補水量在5—10%范圍內(nèi)，過多會稀釋單位，通過以上措施使發(fā)酵液黏度值下降后在酌情補加，補入適量的葡萄糖、硫酸銨等使菌絲體代謝轉(zhuǎn)為正常，不過，這些補救辦法都難以使抗生素生產(chǎn)揮復原有水平。應當嚴格控制發(fā)酵工藝，防止發(fā)酵液轉(zhuǎn)紅。85、如何調(diào)整發(fā)酵培養(yǎng)基的磷含量？以土霉素發(fā)酵培養(yǎng)基為例，其消后磷含量要求為120—170r/ml。含磷原料的正常配比為黃豆并粉3%；玉米漿（干）0.5%0.02%。假設(shè)某批號各原料的含磷量分別是黃豆餅粉2600r/克，玉米漿（干）13600r/克，則計算該配方的含磷量將為192r/ml86、發(fā)酵放罐體積過小怎么辦？0.01%左右。不料體積不超過總體記得10%。這樣的配方補后不會稀釋抗生素發(fā)酵單位。87、什么叫半連續(xù)發(fā)酵？單批培養(yǎng)，重復補料，斷續(xù)放料的工藝稱半連續(xù)發(fā)酵。一般在發(fā)酵中后期每隔24小時定期放料補料，不補種。放療、補料的體積控制在放罐體積的10%提高抗生素的總產(chǎn)量。但只適用于菌絲體能迅速繁殖的菌種。88、發(fā)酵過程為什么要測定濾速？發(fā)酵過程測定濾速的目的是防止發(fā)酵黏度過打不好過濾。發(fā)酵培養(yǎng)中，菌絲量過大或雜菌大量繁殖，濾速便會下降，下降到一定限度時就影響過濾，甚至無法過濾，檢測到濾速值下降后應立即尋找原因采取措施，如菌絲濃度過大，則可補稀料或水稀釋發(fā)酵液，使恢復正常物理性狀，如系培養(yǎng)過程污染菌而造成濾速值下降，可以根據(jù)情況提前及時放罐，或降溫培養(yǎng)，或節(jié)制補料，或加入適量殺菌劑凈化劑等維持濾速或使濾速回升。89、設(shè)備長期放置后復產(chǎn)時應如何處理？碳鋼發(fā)酵罐長期放置后容易產(chǎn)生表面氧化層脫落，復產(chǎn)進罐前必須清洗除去氧化鐵以免抑制抗生素合成。不宜用清水洗脫，應當用部分糖、氮原料配成的溶液轉(zhuǎn)洗，一則清除氧化層，二則可使罐壁沾上保護層，以免鐵離子影響。以土霉素生產(chǎn)為例，可用換豆餅粉0.5%0.5%1%2只發(fā)酵罐，每只罐的轉(zhuǎn)洗時間控制在24—48小時。90、什么是代謝終末產(chǎn)物的反饋調(diào)節(jié)作用？微生物具有自身代謝反饋調(diào)節(jié)作用，分反饋抑制和反饋阻遏兩類作用，當某一代謝途徑終末產(chǎn)物過量積累時，過量的終末產(chǎn)物抑制了代謝途徑的第一步生化反應，前體物質(zhì)流向其他代謝途徑，結(jié)果使這一代謝產(chǎn)物合成停止。這就是代謝終末產(chǎn)物的反饋調(diào)劑作用。91、反饋抑制作用與反饋阻遏作用有什么區(qū)別？反饋抑制作用是指過量的代謝終末產(chǎn)物抑制了代謝途徑第一步生化反應有關(guān)酶的活性。發(fā)酵液葡萄糖過量時產(chǎn)生的便是代謝的反饋抑制作用。反饋阻遏作用則是指過量的代謝終末產(chǎn)物遏止了代謝途徑第一步生化反應有關(guān)酶的合成?？股剡^量積累時產(chǎn)生的是代謝的反饋阻遏作用。92、發(fā)酵后期抗生素積累越多會不會產(chǎn)生反饋阻遏作用？抗生素是特定微生物某一代謝途徑的終末產(chǎn)物，過量積累時會引起代謝反饋阻遏作用而影響其繼續(xù)合成。但后期單位不長不全是反饋阻遏作用的影響。如工藝控制不當，種子質(zhì)量不好都會影響后期單位，應根據(jù)實際情況加以分析。93、通氨量過多會不會引起代謝的反饋調(diào)節(jié)作用？按水并非微生物的代謝終末產(chǎn)物。按水分解后產(chǎn)生的分子氨可能是微生物的代謝產(chǎn)物，但非代謝產(chǎn)物。所以發(fā)酵液中通氨量過多不會引起代謝的反饋調(diào)節(jié)作用。94、發(fā)酵過程一次加糖量過多會不會引起代謝的反饋調(diào)節(jié)作用？青霉素發(fā)酵制用葡萄糖作碳源時，如發(fā)酵過程中一次加糖量過多便會引起葡萄糖對抗生素合成的反饋抑制作用，使青霉素合成受阻。如果使用乳糖作碳源，或者土霉素發(fā)酵過程一次大量補入液化淀粉則不會產(chǎn)生代謝的反饋調(diào)節(jié)作用，因為雙塘或多糖由微生物自我調(diào)節(jié)代謝，可避免產(chǎn)生代謝調(diào)解。95、抗生素效價單位的表示方法有幾種？什么條件下可以互為通用？抗生素的劑量大小用效價單位來表示，因而效價單位是衡量抗生素有效成分的尺度，也是衡量其抗生素性能的標志。效價單位的表示有兩種法，即稀釋單位（用u/ml符號表示）和重量單位（用u/mg當某些抗生素的1個稀釋單位的重量恰等于其有效成分的重量時，則兩種效價單位相等，可互為通用。96、何為理論效價？如何換算？抗生素的理論效價是理論毫克單位為其有效成分的重量。實際抗生素成品的效價往往低于其理論效價，二者相比較即可知該成品的純度。人們?yōu)榱松a(chǎn)和研究的需要，確定了抗生素標準品的理論效價為該抗生素的效價基準。同種抗生素的各種不同鹽類的理論效價都可與其效價基準換算而得。計算公式如下：抗生素非標準品（鹽）的理論效價標準品（鹽）分子量×標準品（鹽）的理論效價=—————————————————————非標準品（鹽）分子量97、種子灌級數(shù)少有哪些優(yōu)點？為什么有些品種種子罐的級數(shù)較多？種子罐的級數(shù)越多，越有利于生產(chǎn)工藝過程的控制。也可以減少種子罐雜菌污染的機會。減少電力和原料的消耗。節(jié)省人力。減少因種子罐生長異常造成的發(fā)酵波動。有些抗生素品種種子罐的級數(shù)較多，則與其菌種孢子發(fā)芽及菌絲繁殖能力差有關(guān)。不得不增加種子罐級數(shù)，擴大菌絲量，使發(fā)酵罐能有足夠的接種量。98、抗生素培養(yǎng)基有哪幾類？各有何用途？抗生素培養(yǎng)基按生產(chǎn)目的的分類有孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基。（1（2（399、抗生素培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分可分為哪幾種？抗生素培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，按功用可分為碳源、氮源、無機鹽和微量元素、生長因子以及專用的前提和促進劑等。100、影響碳源質(zhì)量的因素有哪些？淀粉、葡萄糖、母液質(zhì)量的控制要點是什么？影響碳源質(zhì)量的原因有：（1（2（3蛋白質(zhì)含量、磷含量、氯離子、重金屬、水分等含量指標；葡萄糖母液除了控制上述各項指標外，還應控制制造葡萄糖的原料的質(zhì)量。101、為什么有機氮源是比較理想的營養(yǎng)物質(zhì)，被稱為主要氮源？有機氮源大多數(shù)為天然有機物，除含有豐富的蛋白質(zhì)、多肽和游離子氨基酸能直接作為微生物的氮素營養(yǎng)被吸收利用外，還含有少量的糖類、脂肪、無機鹽和生長素可供利用。102、選用氮源時要注意什么？選用氮源時應注意：（1（2源中生理酸性物質(zhì)與生理堿性物質(zhì)的配合使用等。（3103、對黃豆餅粉質(zhì)量的要求為何要控制水分、蛋白質(zhì)、殘余脂肪、細度及游離酸等各項指標？水分過高，影響有效成分蛋白質(zhì)的含量，并且也容易使黃豆餅粉變質(zhì)，一般應在8%一下。蛋白質(zhì)為主要有效成分，過低則影響抗生素的正常發(fā)酵。一般應在40%左右。40%應在10%左右。因抗生素品種不同，對餅粉加工質(zhì)量的要求也不相同，從該指標既能區(qū)分出來。細度關(guān)系到固形物含量，有效成分的利用問題。太粗容易造成配料結(jié)塊，使消毒不透，以及不能被吸收利用，一般控制40目篩上物不超過5%。1（mgKOH/g104、高溫黃豆餅粉與低溫黃豆餅粉在加工工藝上有什么不同？高溫黃豆餅粉與低溫黃豆餅粉在加工工藝上的區(qū)別在于蒸炒溫度不同。高溫黃豆餅粉的蒸炒溫度為130—140℃。低溫黃豆餅粉的蒸炒溫度則為80℃左右。二者含油量不同。蛋白質(zhì)受高溫破壞較多。一些抗生素的產(chǎn)生菌適合利用高溫餅粉，如四環(huán)素、土霉素、林可酶素、紅霉素等。否則它們的發(fā)酵單位都將受到極大的影響。105、玉米浸漬過程中乳酸菌自然發(fā)酵的好壞對玉米漿質(zhì)量有何影響？如何控制好有關(guān)條件？在玉米浸漬過程中，如果乳酸菌自然發(fā)酵的好，便產(chǎn)生大量乳酸使浸液酸度增加而抑制其它雜菌的生長。并使玉米粒中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為水溶性氨基酸而溶于浸液中。浸漬水酸度增加使玉米中所含無機鹽成可溶狀態(tài)。使玉米漿質(zhì)量得到提高。乳酸菌的自然發(fā)酵主要應控制好玉米浸漬的溫度和浸漬的時間。浸漬溫度以4850低于48小時。106、抗生素的產(chǎn)生菌初級代謝與次級代謝的關(guān)系如何？它們的關(guān)系可以從生化代謝和遺傳代謝兩方面來分析：（1-既有與初級代謝相同的酶系，又有特異性的酶系。（2DNA的控制，所不同的是次級代謝還受到與初級代謝產(chǎn)物合成無關(guān)的核外遺傳物質(zhì)——質(zhì)粒的控制，在研究抗生素生物合成時，既要考慮兩者在核外遺傳物質(zhì)性質(zhì)的差異，又要考慮兩者的相互作用。107、什么是抗生素生物合成的促進劑？分哪幾類？抗生素發(fā)酵過程中，加入某些化學物質(zhì)，可促進抗生素的生物合成，這些物質(zhì)稱為抗生素生物合成促進劑。根據(jù)促進劑的作用不同可分為五類：（1（2（3些酶的活力，而增加戊糖代謝，有利于四環(huán)素的合成。（4從而提高發(fā)酵單位。（5二芐基乙烯二胺堿土金屬鹽類，能與四環(huán)素形成復鹽，從而促進產(chǎn)生菌繼續(xù)合成四環(huán)素。108、種子齡過長有什么缺點？無論是搖瓶種子還是種子罐，種子齡過長移中后會使后一級的種子罐或發(fā)酵罐代謝緩慢。這是因為菌絲老化，菌絲體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)耗竭、代謝產(chǎn)物積累，合成抗生素的生產(chǎn)能力衰退而引起的發(fā)酵水平下降。所以種子齡過長，雖然菌絲量不少，但對發(fā)酵是不適合的。109、種子齡過短對發(fā)酵有什么影響？種子生長周期過短，菌絲過于年輕，移中后會造成后一級種子或發(fā)酵前期菌絲繁殖慢、泡沫多，起步單位低。還因為PH因此，種子齡控制在對數(shù)生長期末的年輕軍四階段為宜，對后代菌絲繁殖有利，使發(fā)酵周期縮短。110、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基在成分要求上有什么不同？種子培養(yǎng)基是供孢子發(fā)芽和擴大菌絲繁殖所用，成份要求適當?shù)呢S富和完全，濃度以稀薄為宜。二級種子培養(yǎng)基可比一級種子培養(yǎng)基豐富些，以利培養(yǎng)出適宜發(fā)酵過程的菌絲。發(fā)酵培養(yǎng)基是供菌絲生長繁殖和合成各類代謝產(chǎn)物所用，并且在整個發(fā)酵過程中，還須不斷補充所需的原料。維持發(fā)酵工藝所需要的水分，保證發(fā)酵周期與生產(chǎn)水平達到同步和協(xié)調(diào)。111、一級種子罐接種后為什么不可立即全開攪拌？一級種子罐接種后因種量小，菌絲繁殖不需大量空氣。如果立即全開攪拌，極易將菌絲體打碎，并且產(chǎn)生大量泡沫，菌體可隨泡沫排出。這樣既不利于種子生長，還容易造成雜菌污染。所以接種前期只需間歇攪拌，幫助通氣均勻，待菌絲達到一定濃度后再全開攪拌。112、一級種子罐采用零磅接種有哪些優(yōu)缺點？操作時間短，速度快，幾十年使用下來，極少發(fā)現(xiàn)是由于操作原因造成污染。缺點是放零磅前后要求操作人員配合默契，動作敏捷，準確使用火焰保護接種口和接種帽，防止種子外噴或零磅持續(xù)時間過長造成雜菌污染。113、一級種子罐與二級種子罐的作用是什么？一級種子罐系由搖瓶菌絲或孢子屆中，其接種量小，是擴大菌絲繁殖的第一步，生長時間較長，雖然菌絲長濃，但量仍很少，還需進一步擴大繁殖才能滿足發(fā)酵的需要。一級種子罐長好之后，移至二級種子罐，由于種量大，生長速度快周期短，有利于發(fā)酵罐的菌絲繁殖，可使菌絲生長期縮短，抗生素合成期提前。114、移種操作過程的注意點是什么？首先關(guān)閉接種系統(tǒng)上所有下水道閥門，防止接種過程中跑料。然后關(guān)閉總蒸汽閥門及各支管蒸汽閥門，并且檢查是否0.02—0.03Mpa掉零磅對無菌不利。115、原材料和培養(yǎng)基質(zhì)量對種子質(zhì)量有什么影響？抗生素發(fā)酵所使用的各種原材料的質(zhì)量對生產(chǎn)水平的穩(wěn)定起一定的作用，尤其是種子使用的原材料選擇性很強。如不同來源的蛋白胨對鏈霉菌孢子的生長有著直接的影響。黃豆餅粉的蛋白質(zhì)含量和酸度高低也會影響種子代謝。麩質(zhì)粉中淀粉含量高低對青霉素球菌影響極大。碳酸鈣堿度的高低對PH關(guān)系較大。這些都說明原材料質(zhì)量的重要。116、一級種子罐接種后，罐溫容易下降，為什么采用熱水加溫，而不用開攪拌來提高罐溫？種子罐剛接種后，往往罐溫下降，這是因為菌絲量小，在尚未大量加溫之前，不大量產(chǎn)生生物熱，需要外界加溫，通常采用同如熱水萊加溫，熱水溫度控制在60℃為好。如果采用開攪拌加溫，容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于菌絲生長還容易造成染菌。117、發(fā)酵過程中供氧的作用是什么？抗生素產(chǎn)生菌都是異養(yǎng)型的好氣性微生物，只能利用有機碳水化合物作為碳源。在徹底氧化這些物質(zhì)的過程中，氧是最終的電子受體，即氧參與了菌的有氧氧化過程。當培養(yǎng)液中的溶解氧濃度大時，進入細胞中的眼細胞多，參與有氧氧化的楊越多。當外界溶解氧濃度低時，進入細胞中的溶解氧就越少。參與有氧氧化的氧就越少。氧進入真細胞內(nèi)線顆粒的內(nèi)膜上或進入放線菌細胞內(nèi)中間體內(nèi)膜上進行有氧氧化反應。有氧氧化的速率大小不只是與呼吸鏈的酶活力大小有關(guān)，還直接與細胞外界的溶解氧量有關(guān)。要使菌體生長良好，必須供給適當?shù)难趿俊?18、發(fā)酵過程中抗生素產(chǎn)生菌的需氧量與哪些因素有關(guān)？菌對氧的需求一般用兩個物理量來表示。一是攝氧率，也稱耗氧速。表示單位體積發(fā)酵液，單位時間內(nèi)所耗的氧量。他的單位是毫克分子（氧）/升（發(fā)酵液）·小時或毫克/升·小時。另一個是呼吸強度(Qo2),也稱比耗氧率，表示單位重量的干菌絲每小時所耗氧量。單位是毫克分子（氧）/克（干菌絲）·小時或毫克/升·小時。攝氧率、呼吸強度與菌絲量的關(guān)系間下式：r=Qo2·x菌對氧的需求，由于菌種的不同，需氧也不同。同一菌種的需氧量變化與以下因素有關(guān)：（1）培養(yǎng)基組分和濃度的影響。當培養(yǎng)基的組分不同時，對氧的需求不同。在青霉素生產(chǎn)中，用葡萄糖和用乳糖作碳源時，菌體對氧的要求便不同。如青霉素用葡萄糖時，攝氧率增加130%，而用乳糖時，攝氧率增加30%。因而在生產(chǎn)青霉素時，如用葡萄糖作碳源，一次加入過多，會造成需氧量大增，使溶氧量下降，出現(xiàn)供氧不足。因此，必須采用葡萄糖滴加工藝，少量多次補入。此外，當培養(yǎng)基濃度發(fā)生改變時，菌的需氧量也會發(fā)生變化。濃度越高，菌的需氧量越大，如發(fā)酵中間補料時，一次補了太多便會造成需氧量過大。（2菌種的不同年齡對氧的需求不同，一般年齡菌絲呼吸強度高。例如產(chǎn)黃青霉素菌菌齡為24小時時呼吸強度最高。菌的需氧還受培養(yǎng)條件的影響。例如溫度越高，需氧的臨界值越高。PH越合適菌的需氧量越高等。在工業(yè)生產(chǎn)中要根據(jù)工藝情況，測定發(fā)酵過程中菌的攝氧率變化規(guī)律，保證氧的供應，防止缺氧而造成菌體比生產(chǎn)速率降低。119、什么是KLA值？KLA-1氣效率。在供氧方面，氧分子從氣相擴散到液體主流的物質(zhì)傳遞速度No2可以用下式表示：No2=KLA（C#－CL）No2：單位時間內(nèi)氧從氣相傳至單位體積發(fā)酵液中的氧量。毫克分子（氧）/升·小時。120、為什么可以用KLA值的大小來衡量發(fā)酵液設(shè)備的通氣效率？KLA（C#－CL）表示，當氧的供需平衡時可以用下式表示：KLA（C#－CL）=r,得到：KLA=r/C#－CL當攝氧率r不變時，在一定條件下，KLA與CL成正比，所以KLA值可以衡量發(fā)酵設(shè)備的通氣效率的大小。當KLA值大時則表示發(fā)酵設(shè)備通氣效率高。121、氧氣從氣相傳遞到發(fā)酵液中主要阻力有哪些？如何減少這些阻力？氧氣從氣相傳遞到發(fā)酵液中，要克服四個阻力：氣膜的阻力、氣液界面的阻力、液膜的阻力和液體主流的阻力。根據(jù)雙膜理論，界面上的阻力可以不計，由于氧是難溶于水的，氣膜的阻力也可以不計，而液膜是一個主要阻力，從而限制洋蔥氣相進入液相，液膜愈厚阻力就愈大。在發(fā)酵液中，攪拌的作用可以是培養(yǎng)液產(chǎn)生湍流，可以使液膜變薄，這樣就減少了液膜的阻力和液體主流的阻力。補料、補水以及使用液化培養(yǎng)基等都可以使培養(yǎng)液黏度下降，液膜變薄，從而減少氧傳遞的阻力，有利于氧從氣相傳遞到液相中去。122、氧從氣相傳遞到發(fā)酵液中的推動力是什么？氧從氣相傳遞到發(fā)酵液中的推動力是氧的飽和濃度與發(fā)酵液中溶解氧的濃度差，差值越大，氧從氣相傳遞到發(fā)酵液中的推動力就越大。什么是氧的飽和濃度呢？這要從氣體的吸收談起。發(fā)酵液對氧的吸收是屬于氣體的吸收，這是傳質(zhì)過程。首先氣體與液體接觸，并穿過氣液界面進入發(fā)酵液中。但有一部分氣體又返回到氣象中。液體中氣體越多，濃度越大，氣體從液體中逸出的速率也就越大。到一定的時間后，氣相的氣體進入液相的速率等于他從液相中返回氣象的速率，這是兩者達到動態(tài)平衡，若外界條件不變，氣體在溶液中濃度不再隨著時間變化，此時氣體在液相中的濃度稱為在這個條件下氣體在溶液中的飽和濃度。氧的飽和濃度可以用毫克分子/升（發(fā)酵液）或毫克/升表示。什么叫溶解氧？是指溶解在培養(yǎng)液中的氧量。在發(fā)酵條件下，溶解氧表示氧和需氧之差，可以用溶氧探頭測定。123、如何提高供氧能力？供氧能力可以用氧分子從氣象擴散到液相的傳遞速率來表示。公式如下：No2=KLA（C#－CL）（C#－CLKLA力。1241/8D~1/12D（D有攪拌的發(fā)酵罐中沒有擋板，就會使液體成中心下降的漩渦。擋板可以阻止形成這種漩渦，而使液體形成某種軸向運動，不讓大量空氣通過漩渦外溢，提高氣液的混合效果，改善氧的傳遞條件。全擋板條件，是指能達到消除液面漩渦的最低條件。一般發(fā)酵罐有4個擋板就夠了。125、提高攪拌轉(zhuǎn)速和攪拌直徑為什么能提高供氧能力？攪拌葉直徑和攪拌轉(zhuǎn)速都影響KLA值，從而影響供氧能力。這是因為在攪拌作用下罐內(nèi)的液體達到湍流時，攪拌功率的計算公式為：P=Kn3d5p。攪拌功率的公式中，攪拌功率與攪拌直徑的五次方成正比，與攪拌轉(zhuǎn)速的三次方成正比，所以攪拌葉直徑對攪拌功率的影響大與攪拌轉(zhuǎn)速的影響。在提高攪拌轉(zhuǎn)速時應注意不能過大，以免損傷菌絲體。體積氧傳遞系數(shù)KLAP上升時，KLA高。126、什么叫變速攪拌？為什么采用變速攪拌比較好？在發(fā)酵各個不同階段，采用不同的攪拌轉(zhuǎn)速，叫變速攪拌。攪拌轉(zhuǎn)速的大小對菌的需氧也有影響，曾在土霉素發(fā)酵中25升/12小時測定一次。結(jié)果表明土霉素發(fā)酵中各個不同時期的攝氧率與攪拌轉(zhuǎn)速有15195轉(zhuǎn)/分40300轉(zhuǎn)/160200轉(zhuǎn)/攪拌比較合適。放罐單位比不采用變速攪拌的罐批高出10%左右。127、空氣流速與供養(yǎng)有什么關(guān)系？空氣流速過大或過小有什么危害？KLA值與氣流速度β次方成正比關(guān)系，可以表示為KLAα（Vs）β，這是經(jīng)驗公式。其中Vs表示空氣的直線速度，其指數(shù)β約為0.4—0.72KLA提高氣流速度會提高設(shè)備的供氧能力。氣流速度過大，將使攪拌槳葉發(fā)生超載。此時槳葉不能更好的分散空氣，不能將它打成碎泡，大的氣泡從攪拌軸的周90米/載的氣流速度為150米/氣流速度過大，會加快發(fā)酵液水分的蒸發(fā)，也會帶走更多的揮發(fā)性有機酸等其它中間產(chǎn)物，對菌的代謝會產(chǎn)生不利的影響。氣流速度也不能過小，過小會直接影響到氣泡數(shù)，使氣泡接觸的比表面積小，從而影響了供養(yǎng)。當氣流速度過小時，菌體周圍代謝的廢氣不能及時排走也會影響到菌的代謝。因此在發(fā)酵過程中，采用的氣流速度不能過大或過小。128、為什么提倡較低的空氣流量，高功率的攪拌？公式表明，代表設(shè)備供養(yǎng)能力的KLA值與氣流速度的β次方成正比，與單位體積發(fā)酵液的攪拌功率的a次方成正比，但指數(shù)a大于β，a約為0.75~1，β值約為0.4~0.72。所以，氣流速度對設(shè)備供養(yǎng)能力影響要小于攪拌功率的影響。實驗證明，當氣流速度和攪拌功率提高時，發(fā)酵單位都會提高。在最高的氣流速度22米/小時的情況下，若攪拌轉(zhuǎn)速小于375轉(zhuǎn)/分時，發(fā)酵單位下降幅度很大，但是，當有足夠的攪拌功率時，轉(zhuǎn)速接近于560轉(zhuǎn)/分時，即使，氣流速度下降至很低時，對發(fā)酵單位的影響也不大。這說明，攪拌功率對發(fā)酵單位的影響超過了氣流速度的影響。采用高功率攪拌，可以加強攪拌過程中剪應力的翻動量，以提高傳氧速度率和液——固相混合的程度。由此可見，只要有足夠大的攪拌功率，降低氣流速度對產(chǎn)量影響不大，所以要提倡低空氣流量和高功率的攪拌。129、發(fā)酵液黏度為什么會影響供氧能力？根據(jù)經(jīng)驗公式，發(fā)酵液黏度上升，會影響液體的湍流程度和增加液膜的阻力，使氧傳遞阻力增大。此外，發(fā)酵液黏度大時氣泡不穩(wěn)定，不易破裂，使氣液接觸的總面積降低，從而影響了樣的傳遞，使KLA值下降。130、什么使發(fā)酵動力學？它研究的內(nèi)容是什么？發(fā)酵動力學實驗就發(fā)酵過程中發(fā)酵反應速度的規(guī)律。具體的就是研究發(fā)酵過程中各個參數(shù)之間的關(guān)系。它研究的內(nèi)容包括發(fā)酵過程中菌體的生長速率、基質(zhì)的消耗速率、產(chǎn)物形成速率之間的變化規(guī)律以及環(huán)境因素對三者的影響?？股氐陌l(fā)酵可以分為兩個時期，即菌體的生長期和抗生素的合成期所以抗生素的發(fā)酵動力學的研究也可以分別針對兩個時期進行。因此又可以分為生長動力學和生產(chǎn)動力學。發(fā)酵動力學是以生產(chǎn)動力學為主要的研究對象。131、研究發(fā)酵動力學有何現(xiàn)實意義？研究發(fā)酵動力學對推動抗生素的發(fā)展具有現(xiàn)實意義，這一點會陸續(xù)被人們認識。多年來發(fā)酵的過程控制是靠經(jīng)驗由人工來控制的。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，尤其是計算機的應用，單憑經(jīng)驗控制生產(chǎn)是不能適應目前的要求。發(fā)酵動力學研究了發(fā)酵過程中的各個參數(shù)之間的關(guān)系，這可以為發(fā)酵過程中各個參數(shù)制定出最佳的控制范圍和控制方案。如基質(zhì)濃度、菌體濃度、PH、溶解氧等。當前，計算機被廣泛應用到發(fā)酵生產(chǎn)中，我們可以借助于電子計算機對發(fā)酵過程進行數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)處理，已達到對發(fā)酵過程進行控制。這就要求我們通過動力學的研究找出發(fā)酵過程中菌體生長、基質(zhì)利用和產(chǎn)物形成之間量的關(guān)系，發(fā)酵動力學的研究還可以為發(fā)酵設(shè)備的放大，為由分批發(fā)酵過渡到半連續(xù)發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵提供理論基礎(chǔ)。132、抗生素生產(chǎn)形成可以分為哪幾種？抗生素生產(chǎn)可以分為四大類型，即分批發(fā)酵、補料分批發(fā)酵、半連續(xù)發(fā)酵、梁須發(fā)酵。分批發(fā)酵是抗生素生產(chǎn)中最早的生產(chǎn)方法，這種發(fā)酵方式是一次性投料，單批發(fā)酵完成，中間不補料，因此發(fā)酵周期短，抗生素產(chǎn)量低。隨著抗生素生產(chǎn)的發(fā)展，普遍使用了中間補料的分批發(fā)酵以及被國外普遍采用的半連續(xù)發(fā)酵。而連續(xù)發(fā)酵目前還未被抗生素生產(chǎn)所采用。133、補料分批發(fā)酵為什么被普遍采用？補料分批發(fā)酵是在分批發(fā)酵的基礎(chǔ)上發(fā)展的。方法是在發(fā)酵過程中間補入一定的碳源、氮源、無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，成為中間補料。目的是避免在培養(yǎng)基中一次加入大量營養(yǎng)物質(zhì)導致菌絲體瘋長，在抗生素的合成期保持適量的營養(yǎng)。以滿足菌體的正常代謝的需要，中間補料還可以控制菌體衰老，已達到延長生產(chǎn)期和提高產(chǎn)量的目的。補料的方法可以使多量少次，也可少量多次，滴加或流加三種，應根據(jù)菌種特性來選用?，F(xiàn)在由于電子計算機的應用，一些補料陸續(xù)改為自動控制連續(xù)加入。134、什么使發(fā)酵參數(shù)？直接參數(shù)時可以直接測定出來的參數(shù)，如溫度、罐壓、攪拌轉(zhuǎn)速等，間接參數(shù)是通過計算得出來的參數(shù)，如菌的生長速率、糖的比消耗速率等，使發(fā)酵動力學常用的參數(shù)，也成動力學參數(shù)。135、直接參數(shù)是如何測定的？直接參數(shù)大部分是通過各種傳感器和自動分析儀器測定的?？梢苑殖删偷亍⒃诰€和離線三種類型。傳感器直接與發(fā)酵PH如排氣中成分的分析等。歷險測定是指在一定的時間內(nèi)取樣品進行測定。如化學成分的分析等等。136、間接參數(shù)有哪些內(nèi)容？間接參數(shù)事有直接參數(shù)經(jīng)過計算而得出來的，是動力學常用的參數(shù)。也叫動力學參數(shù)。見下表：（間接參數(shù)表）參數(shù)名稱數(shù)學計算式單位菌的生長率dx/dtg(干菌絲)/l(發(fā)酵液)·h菌的比生長率（μ）1/x·dx/dtg(干菌絲)/g(干菌絲)·h糖耗率ds/dtg(糖)/l(發(fā)酵液)·h糖比消耗速率（Qs）1/x·ds/dtg(糖)/g(干菌絲)·h耗氧率(r)do2/dtg（氧）/l(發(fā)酵液)·h氧比消耗速率(Qo2)1/xdo2/dtg(氧)/g(干菌絲)·hCO2生成率dco2/dtg（co2）/l(發(fā)酵液)·hCO2比生成率(Qco2)1/x·dco2/dtg（co2）/g(干菌絲)·h生產(chǎn)率dp/dtg（產(chǎn)物）/l(發(fā)酵液)·h比生產(chǎn)率(Qp)1/x·dp/dtg（產(chǎn)物）/g(干菌絲)·h呼吸商(RQ)Qco2/Qo2體積氧傳遞系數(shù)(KLA)r/C#－CLh-1137、什么是得率？什么是生長得率？得率是一種基質(zhì)與所產(chǎn)生的菌體量或產(chǎn)物之間的關(guān)系。生長得率表示被消耗的基質(zhì)（或能量）和所合成的菌體量之間的關(guān)系，生長得率是發(fā)酵生產(chǎn)中的一個重要參數(shù)。138、什么是碳源的生長得率？它的值是怎樣計算的？碳源的生長得率是指每消耗1克碳源所形成的菌體克數(shù)。其計算公式為：Yx/s=△x/△sYx/s表示、碳源生長得率。x：表示菌絲增量-△s：表示消耗碳源濃度139、什么是氧消耗得率？它的計算方法是什么？氧消耗得率是指每1Yx/o=△x/△o2o2:表示消耗的氧濃度140、什么是基質(zhì)的產(chǎn)物得率？如何計算？基質(zhì)的產(chǎn)物得率只消耗1克基質(zhì)所生成產(chǎn)物的量，它表示基質(zhì)的消耗與產(chǎn)物形成之間的關(guān)系。公式為：Yp/s=△p/-△sYp/s：基質(zhì)的產(chǎn)物得率p：產(chǎn)物濃度在抗生素發(fā)酵中，不同的軍種、不同的工藝條件下，抗生素得率不同。只有使用高產(chǎn)菌株和最佳的工藝控制條件，抗生素的得率值才能得到提高。141、什么是連續(xù)發(fā)酵，為什么抗生素生產(chǎn)沒有應用連續(xù)發(fā)酵？連續(xù)發(fā)酵是當微生物培養(yǎng)至對數(shù)生長時期時，連續(xù)向發(fā)酵容器內(nèi)進料，并同時連續(xù)排出含有產(chǎn)物的發(fā)酵液，連續(xù)發(fā)酵按技術(shù)可分為單管連續(xù)發(fā)酵和多級連續(xù)發(fā)酵等。在連續(xù)發(fā)酵中，各參數(shù)后趨于各自的恒值，微生物的基質(zhì)消耗，產(chǎn)物的形成等各種參數(shù)都處于穩(wěn)定狀態(tài)。培養(yǎng)體系均勻有利于自控操作。目前連續(xù)發(fā)酵一再酵母生產(chǎn)，啤酒發(fā)酵和溶劑發(fā)酵等生產(chǎn)中應用。連續(xù)發(fā)酵對設(shè)備要求很嚴格，對工藝控制參數(shù)要求很高。又因發(fā)酵周期長，污染機會多。菌種傳代次數(shù)多，易引起菌種變異衰老造成產(chǎn)量降低，因此目前連續(xù)發(fā)酵尚未完全代替分批發(fā)酵，在抗生素的生產(chǎn)中未被推廣應用。142、為什么玻璃罐的空氣分布管呈多孔環(huán)狀，而大型生產(chǎn)關(guān)的空氣分布管呈單口？由于玻璃罐內(nèi)培養(yǎng)液的液柱極短，通入空氣未經(jīng)充分交換就逸出液面。為了增加氣——液界面，提高溶解氧水平，故將空氣通過多孔的環(huán)形管道使之呈較小的氣泡。在大型的生產(chǎn)罐中，如果使用多孔環(huán)形空氣分布管，也有利于溶解氧的提高。但經(jīng)過多次使用，往往水垢及培養(yǎng)液的結(jié)垢會將部分小孔堵塞，極易造成滅菌不徹底而導致菌染。如每批使用后將空氣分布管拆息，工作量增加不少，而且用多孔環(huán)形空氣分布管與單口式空氣分布管的溶解氧水平實際相差無幾。143、為什么過渡加熱滅菌會使培養(yǎng)基的色澤變淺，有什么害處？100攝氏度以上加熱時間越長，蛋白黑色素化合物產(chǎn)生越多，是培養(yǎng)基在滅菌后色澤更深，蛋白黑色素類的化合物對微生物的毒性極大，影響微生物的生長，所以在培養(yǎng)基滅菌時，不能片面的只著眼于殺滅雜菌，而忽略了營養(yǎng)成分的破壞和毒性的蛋白黑色素類的化合物的形成。為防止這種想象的形成，培養(yǎng)基滅菌后的色澤可以作為培養(yǎng)基滅菌質(zhì)量的指標之一。144、為什么一個搖瓶數(shù)據(jù)或以批發(fā)酵罐的數(shù)據(jù)不能作為試驗的結(jié)論？試驗的結(jié)果波動就越大，有許多影響因素是目前人們已經(jīng)認識了的，還有許多因素至今尚未被認識。不同批號試驗，甚至同一批號不同搖瓶的實驗其結(jié)果往往不一致。所以發(fā)酵實驗中要重復幾次試驗，以求出其真實結(jié)果。從統(tǒng)計學觀點來看，結(jié)果的差異是有大量獨立的小誤差積累而成的，試驗結(jié)果的觀察值是呈對數(shù)正態(tài)發(fā)布。為證實與正態(tài)分布分離違的顯著性需要不少于500個觀察值。要在發(fā)酵搖瓶實驗中獲得這么多地觀察值，實際上是不可能的。為簡化搖瓶實驗的搖瓶數(shù)量，每一組實驗至少要有5個搖瓶，將這5個觀察值按大小順序排列，剔除有可能偏離對數(shù)正態(tài)分布的觀察值，剔除一個最高值，在提出一個最低值，將剩下的三個觀察值求得平均值。這個數(shù)值排除了個別誤差過大的干擾，使這個平均值更接近于真實值。實驗至少重復兩次，取得的算術(shù)平均只還要通過統(tǒng)計學核算，才能做出結(jié)論。145、為什么碳酸鈣經(jīng)過貯存后堿度會發(fā)生變化？制造碳酸鈣是從氧化鈣開始的，將氧化鈣家水生成氫氧化鈣，在氫氧化鈣溶液中通入二氧化碳使生成碳酸鈣，經(jīng)100—200目篩過濾，干燥后得到，因此在碳酸鈣中不可避免的混入少量的氧化鈣。由于氧化鈣的堿性遠比碳酸鈣強，氧化鈣含量多少會影響到培養(yǎng)基的PH值。PH放一段時間后。等氧化鈣含量穩(wěn)定在投入使用，才能是發(fā)酵保持穩(wěn)定。146、為什么溶解氧濃度是發(fā)酵過程中的重要參數(shù)？直到傳感器所聯(lián)系的儀表上顯示的讀數(shù)不再上升時，設(shè)定為100%。并以此為基準，在發(fā)酵過程中連續(xù)測定觀察空氣飽和度的變化。用目前通用的溶解氧傳感器不可測的培養(yǎng)液中溶氧度的絕對值。溶解氧的絕對值至今只能用復雜的極譜儀進行測定，在日常的生產(chǎn)中，沒有必要采用復雜的極譜儀進行測定。用空氣飽和度在目前已足夠滿足發(fā)酵工藝的需要。溶解氧是租金微生物代謝的重要因素之一，它主宰著細胞的呼吸、生長、代謝產(chǎn)物的生物合成，但不是溶解氧水平越高越有利于生產(chǎn)，過高的溶解氧水平往往是積累的產(chǎn)物進一步代謝，甚至出現(xiàn)毒性反應。各種菌種的最使溶解氧水并不一致。如青霉素生物合成時溶解氧保持在30%05顯影響產(chǎn)物的生成。維持20分鐘，及造成不可逆轉(zhuǎn)的損失。在發(fā)酵罐內(nèi)，各個部位的溶解氧水平也不一樣，即使是某一測定點所測定的數(shù)據(jù)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，對一部分培養(yǎng)液而言，還是處于溶解氧水平波動狀態(tài)。發(fā)酵罐越大，在管內(nèi)各出的溶氧水平差異越大，菌體所受到的影響也越大。實驗證明，在波動狀態(tài)下，雖然其平均值是30%，但是產(chǎn)量比穩(wěn)定在30%者要明顯低。發(fā)酵罐的放大，除幾何相似，功率相似外，如何縮小發(fā)酵罐內(nèi)各部委間的溶解氧阿惠萍的差距，是一個重大的研究課題。147、為什么PH是發(fā)酵過程中的重要參數(shù)？發(fā)酵過程中的PHPH方向，PH值還能影響培養(yǎng)液種化合物的離解程度，因而影響到該化合物能否穿越細胞進入細胞參與生化反應。148、為什么搖瓶發(fā)酵時，搖瓶大小不同，培養(yǎng)裝置也不同？搖瓶發(fā)酵時的溶解氧，主要與搖瓶中的培養(yǎng)基裝置與搖瓶內(nèi)空間比有關(guān)，搖瓶中的維生素呼吸市的氧地交換主要局限于搖瓶內(nèi)的空氣，要瓶口爆炸的過濾材料的影響小，因為通過瓶口過濾材料交換的氧和二氧化碳分壓很小。除搖瓶的形勢、搖瓶的轉(zhuǎn)速外，搖瓶中培養(yǎng)基的裝量是影響溶解氧水平的主要因素。如果試驗過程中要放大搖瓶時，為獲得相似的溶解氧水平，除搖瓶口包扎材料和搖瓶及轉(zhuǎn)速應相似外，培養(yǎng)基的裝置應通過計算而得。149、為什么小型玻璃罐的通氣反而比大型罐大？2—3V/V/min;而在大型玻璃罐中同期量最大也就1V/V/min;既可達到相似的溶解氧水平。這主要有以下兩個原因：（1氣中的氧在水中的溶解度越大，溶解水平比較高。（2分。在小型玻璃罐中，液柱短，罐底部壓力小，再加上空氣泡從底部上升到液面的路程短，氣泡在液體中停留的時間短，未經(jīng)充分溶解，大部分空氣即逸出液面，為補足溶解氧水平，只得加大空氣量，增加空氣泡與液體總界面面積，以次提高溶解氧水平。但要注意大空氣量造成蒸發(fā)壓力，是培養(yǎng)液濃縮，所以要定時補充水，以免因濃縮而造成虛假的結(jié)果。雖然大空氣量在小型的發(fā)酵罐中，由于空氣為充分利用而造成壓縮空氣的浪費，對試驗成本而言，可忽略不計。150、為什么搖瓶發(fā)酵時應盡可能中途不停搖瓶機？空氣中的氧在水中的飽和溶解度，在25攝氏度時，僅為0.2Mmo2/l。在培養(yǎng)基中更低，這個水平只能維持搖瓶內(nèi)微生物正常呼吸14—16秒，所以要不斷搖動，不斷補充氧的融入，搖瓶機停機14—16秒，搖瓶中的培養(yǎng)基中的溶氧水平很快將到“0”。雖然開機后，又可以使溶氧水平上升。但停機后的時間稍長，會造成不可恢復的損傷，已知并經(jīng)實驗證實，溶解氧的波動對次級代謝物的生物合成有很大影響。不同批號的搖瓶結(jié)果參差不齊，在實驗中，停機的次數(shù)與時間是主要原因之一。151、為什么搖瓶發(fā)酵的結(jié)果只能供發(fā)酵罐發(fā)酵時的參考，而不具備絕對的指導意義？