發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)

第三章

發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)第三章

發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)1、單位培養(yǎng)基能產(chǎn)生最大量的目的產(chǎn)物2、能使目的產(chǎn)物的合成速率最大3、副產(chǎn)物合成的量最少4、質(zhì)量穩(wěn)定、價(jià)格低廉、易于長(zhǎng)期獲得5、盡量不影響后處理發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的要求P41發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的要求P41本章內(nèi)容§1培養(yǎng)基的類型及功能§2培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)及優(yōu)化本章內(nèi)容§1培養(yǎng)基的類型及功能§1培養(yǎng)基的類型及功能培養(yǎng)基的類型和用途發(fā)酵培養(yǎng)基的成分及來源§1培養(yǎng)基的類型及功能培養(yǎng)基的類型和用途發(fā)酵培養(yǎng)基的成分及一、培養(yǎng)基的類型和用途根據(jù)來源分：根據(jù)主要成分或使用目的分：根據(jù)用途分：天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基半合成培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基加富培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基孢子培養(yǎng)基——供制備孢子用；種子培養(yǎng)基——滿足菌種生長(zhǎng)；發(fā)酵培養(yǎng)基——滿足大生產(chǎn)中大量菌體生長(zhǎng)和繁殖以及代謝產(chǎn)物積累營(yíng)養(yǎng)不能太豐富，尤其是有機(jī)氮源；無機(jī)鹽濃度要適量，否則會(huì)影響孢子量和孢子顏色；注意pH和濕度營(yíng)養(yǎng)要求比較豐富和完全，氮源和維生素含量也要高一些除含有菌體生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物外，還要有產(chǎn)物所需的特定元素、前體物質(zhì)和促進(jìn)劑等一、培養(yǎng)基的類型和用途根據(jù)來源分：天然培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基孢子培生理代謝菌種篩選種子培養(yǎng)發(fā)酵培養(yǎng)生理代謝種子培養(yǎng)發(fā)酵培養(yǎng)谷氨酸發(fā)酵種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基配方培養(yǎng)基成分種子培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基淀粉水解糖(%)2.512.5玉米漿(%2.5-3.50.5-0.8K2HPO4(%)0.150.15MgSO4(%)0.040.06尿素0.43Fe2+,Mn2+各2ppm各2ppm谷氨酸發(fā)酵種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基配方種子培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基淀粉

不同的發(fā)酵產(chǎn)物，不同的菌種所選擇的發(fā)酵培養(yǎng)基是不同的。

白酒(chinesespirit)發(fā)酵：固體發(fā)酵培養(yǎng)基；果酒(fruitspirit)發(fā)酵：果汁；啤酒(beer)發(fā)酵：麥芽汁液體培養(yǎng)基；酒精(alcohol)發(fā)酵：淀粉糖化醪；氨基酸(aminoacid)發(fā)酵：水解糖液加其他營(yíng)養(yǎng)成分；檸檬酸(citricacid)發(fā)酵：淀粉液化醪；乳酸(lacticacid)發(fā)酵：淀粉糖化醪；甲烷(methane)發(fā)酵：復(fù)雜的有機(jī)廢物發(fā)酵；抗生素(antibiotic)發(fā)酵：淀粉糖化醪+豆餅粉+麩皮粉

※二、發(fā)酵培養(yǎng)基的成分及來源P42碳源氮源無機(jī)鹽和微量元素水生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)※二、發(fā)酵培養(yǎng)基的成分及來源P42碳源(一)、碳源碳源功能：為微生物菌種的生長(zhǎng)繁殖提供能源和合成菌體所必需的碳成分為合成目的產(chǎn)物提供所需的碳成分(一)、碳源碳源功能：碳源來源葡萄糖純葡萄糖，水解淀粉乳糖純?nèi)樘牵榍宸鄣矸鄞篼?，花生粉，燕麥粉，黑麥粉，大豆粉等蔗糖甜菜糖蜜，甘蔗糖蜜，粗紅糖，精白糖等在微生物發(fā)酵過程中，普遍以碳水化合物作為碳源。生產(chǎn)疫苗時(shí)通常用牛血清蛋白、牛肉汁等蛋白質(zhì)作為碳源。酒精、簡(jiǎn)單的有機(jī)酸、烷烴等含碳物質(zhì)也可作為碳源。甲醇作為底物生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白（SCP）用烷烴進(jìn)行有機(jī)酸、維生素等的生產(chǎn)碳源來源葡萄糖純葡萄糖，水解淀粉乳糖純?nèi)樘?，乳清粉淀粉大麥，葡萄糖：最容易利用，但過多會(huì)加快呼吸，導(dǎo)致溶氧不足、pH下降，抑制生長(zhǎng)與產(chǎn)物合成糖蜜：含糖（蔗糖）、氮類化合物、無機(jī)鹽、維生素等，常用于丙酮丁醇生產(chǎn)淀粉糊精：需經(jīng)胞外酶水解后才能利用，可克服葡萄糖代謝過快的弊端，價(jià)格低廉，常用玉米淀粉、小麥淀粉、甘薯淀粉葡萄糖：最容易利用，但過多會(huì)加快呼吸，導(dǎo)致溶氧不足、pH下降不同的制糖工藝生產(chǎn)的糖液質(zhì)量差別很大不同的制糖工藝生產(chǎn)的糖液質(zhì)量差別很大發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)不用加工方法對(duì)甘蔗糖蜜的影響不用加工方法對(duì)甘蔗糖蜜的影響2、油和脂肪油、脂肪甘油＋脂肪酸CO2＋H2OATP脂肪酶氧氣※供氧要充足，否則會(huì)使有機(jī)酸積累，引起pH下降常用豆油、菜油、葵花籽油、豬油、魚油、棉籽油2、油和脂肪油、脂肪甘油＋脂肪酸CO2＋H2OATP脂肪酶氧3、有機(jī)酸會(huì)使pH上升CH3COONa＋O2→CO2+H2O+NaOH常用：乳酸、檸檬酸、乙酸3、有機(jī)酸4、烴和醇類正烷烴（C14～18)、乙醇4、烴和醇類(二)、氮源功能：構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)和含氮代謝物(二)、氮源功能：氮源種類1、有機(jī)氮源種類：花生餅粉、黃豆餅粉、棉籽餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體、酒糟等※特點(diǎn)：菌體生長(zhǎng)旺盛、菌絲濃度增長(zhǎng)迅速氮源種類1、有機(jī)氮源2、無機(jī)氮源種類：銨鹽、硝酸鹽、氨水等可引起pH變化2、無機(jī)氮源功能：生理活性物質(zhì)的組成或生理活性作用的調(diào)節(jié)物(三)、無機(jī)鹽及微量元素功能：(三)、無機(jī)鹽及微量元素磷酸鹽硫酸鎂鉀鹽微量元素磷是某些蛋白質(zhì)和核酸的組成成分。磷酸鹽在培養(yǎng)基中還具有緩沖作用。工業(yè)上常用K3PO4?3H2O、K3PO4和Na2HPO4?12H2O、NaH2PO4?2H2O等磷酸鹽，也可用磷酸。①除了組成某些細(xì)胞的葉綠素成分外，并不參與任何細(xì)胞物質(zhì)的合成；②處于離子狀態(tài)時(shí)，是許多重要的酶（己糖磷酸化酶，檸檬酸脫氫酶、羧化酶等）的激活劑；③不但影響基質(zhì)的氧化，還影響蛋白質(zhì)的合成①鉀離子與細(xì)胞滲透壓和透性有關(guān)；②是許多酶的激活劑；③促進(jìn)糖代謝①Zn、Co、Mn、Cu等元素大部分作為酶的輔基和激活劑；②一般作為碳、氮源的農(nóng)副產(chǎn)品天然原料中，本身就含有某些微量元素，不必另加；③特例：VB12的生產(chǎn)，由于鈷是其組成成分，Co的需要量隨產(chǎn)物的增加而增加，因此在培養(yǎng)基中需加入氯化鈷以補(bǔ)充鈷磷酸鹽磷是某些蛋白質(zhì)和核酸的組成成分。磷酸鹽在培養(yǎng)基中還具有（四）、水發(fā)酵工廠要求恒定水源（四）、水發(fā)酵工廠要求恒定水源（五）、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)1、生長(zhǎng)因子廣義說，凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物質(zhì)都稱為生長(zhǎng)因子(又稱生長(zhǎng)素)，包括氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等；狹義說，生長(zhǎng)素僅指維生素。（五）、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)1、生長(zhǎng)因子

如以糖質(zhì)原料為碳源的谷氨酸生產(chǎn)菌均為生物素缺陷型，以生物素為生長(zhǎng)因子。

又如目前所使用的賴氨酸產(chǎn)生菌幾乎都是谷氨酸產(chǎn)生菌的各種突變株，均為生物素缺陷型，同時(shí)也是某些氨基酸如高絲氨酸的缺陷型，需要生物素和某些氨基酸作為生長(zhǎng)因子。

不是所有微生物都必需的，只是對(duì)于某些自己不能合成這些成分的微生物才是必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如以糖質(zhì)原料為碳源的谷氨酸生產(chǎn)菌均為生物素缺陷型，以生提供生長(zhǎng)因子的農(nóng)副產(chǎn)品原料1）玉米漿（cornsteepliquor,CSL）

用亞硫酸浸泡玉米而得的浸泡液的濃縮液，也是玉米淀粉生產(chǎn)的副產(chǎn)品

雖然主要用作氮源，但它含有豐富的氨基酸、核酸、維生素、無機(jī)鹽等，常用作為提供生長(zhǎng)因子的物質(zhì)。提供生長(zhǎng)因子的農(nóng)副產(chǎn)品原料1）玉米漿（cornstee發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)2）麩皮水解液可代替玉米漿，蛋白質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分比玉米漿少。用量一般為1%（以干麩皮計(jì)）左右水解條件：以干麩皮：水：HCl=4.6:26:1配比混合，裝入水解鍋中以0.07～0.08MPa表壓加熱水解70～80min。以干麩皮：水=1：20，用鹽酸調(diào)pH值1.0，以0.25MPa表壓加熱水解20min。然后過濾取濾液。2）麩皮水解液可代替玉米漿，蛋白質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分比玉米漿3）糖蜜（molasses）

甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜均可代替玉米漿，但氨基酸等有機(jī)氮含量較低

甘蔗糖蜜用量為0.1%～0.4%4)酵母酵母膏、酵母浸出液、酵母粉5）其他牛肉膏、蛋白胨、動(dòng)物心、肝等組織浸液等都含有豐富的生長(zhǎng)因子3）糖蜜（molasses）

甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜均可代替2、前體P47※是指加到發(fā)酵培養(yǎng)基中的某些化合物，能直接被微生物在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因其加入而有較大的提高。2、前體P47發(fā)現(xiàn)：

最早是從青霉素的生產(chǎn)中被發(fā)現(xiàn)的。

加入玉米漿后，青霉素單位可從20U/ml增加到100U/ml；

玉米漿中含有苯乙胺，它能被優(yōu)先合成到青霉素分子中，從而提高青霉素G的產(chǎn)量。發(fā)現(xiàn)：發(fā)酵過程中所用的一些前體物質(zhì)產(chǎn)物前體產(chǎn)物前體青霉素G青霉素V金霉素灰黃霉素紅霉素苯乙酸及其衍生物苯氧乙酸氯化物氯化物正丙醇核黃素類胡蘿卜素L-異亮氨酸L-色氨酸L－絲氨酸丙酸鹽β－紫羅酮α－氨基丁酸鄰氨基苯甲酸甘氨酸發(fā)酵過程中所用的一些前體物質(zhì)產(chǎn)物前體產(chǎn)物前體青霉素G苯乙酸及3、產(chǎn)物合成促進(jìn)劑促進(jìn)劑：細(xì)胞生長(zhǎng)非必需，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑,稱為促進(jìn)劑。3、產(chǎn)物合成促進(jìn)劑常用促進(jìn)劑表面活性劑——洗凈劑（脂肪酰胺磺酸鈉）、吐溫80（聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯）、植酸等二乙胺四乙酸（EDTA）大豆油抽提物黃血鹽（三水亞鐵氰化鉀，K4[Fe(CN)6].3H2O

）甲醇促進(jìn)劑能促進(jìn)產(chǎn)量增加的原因：主要是改進(jìn)了細(xì)胞的滲透性，增強(qiáng)了氧的傳遞速度，改善了菌體對(duì)氧的有效利用。（1）在酶制劑發(fā)酵過程中，加入某些誘導(dǎo)物、表面活性劑及其他一些產(chǎn)酶促進(jìn)劑，可以大大增加菌體的產(chǎn)酶量。常用促進(jìn)劑表面活性劑——洗凈劑（脂肪酰胺磺酸鈉）、吐溫80（發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)

（2）抗生素工業(yè)在發(fā)酵過程中加入某些促進(jìn)劑或抑制劑，?？纱龠M(jìn)抗生素的生物合成?？股氐囊种苿┛股乇灰种频漠a(chǎn)物抑制劑鏈霉素甘露糖鏈霉素甘露聚糖去甲基鏈霉素鏈霉素乙硫氨酸四環(huán)素金霉素溴化物、巰基苯并噻唑、硫脲嘧啶、硫脲去甲基金霉素金霉素磺胺化合物、乙硫氨酸頭孢菌素C頭孢菌素NL-蛋氨酸利福霉素B其他利福霉素巴比妥藥物（2）抗生素工業(yè)在發(fā)酵過程中加入某些促進(jìn)劑或抑制劑，?？?/p>

（2）抗生素工業(yè)在發(fā)酵過程中加入某些促進(jìn)劑或抑制劑，?？纱龠M(jìn)抗生素的生物合成。如：巴比妥能夠增加鏈霉素產(chǎn)生菌的抗自溶能力，達(dá)到推遲菌體自溶的目的。聚乙烯醇可以改變發(fā)酵液的物理?xiàng)l件，達(dá)到改善通氣效果、增加細(xì)胞滲透性的目的。酵母厭氧發(fā)酵中加入亞硫酸鹽或堿類，可以促進(jìn)酒精發(fā)酵轉(zhuǎn)入甘油發(fā)酵。（2）抗生素工業(yè)在發(fā)酵過程中加入某些促進(jìn)劑或抑制劑，?？缮瞎?jié)知識(shí)回顧培養(yǎng)基的分類：孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)基的組成：前體上節(jié)知識(shí)回顧培養(yǎng)基的分類：§2培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)原理及優(yōu)化方法培養(yǎng)基成分選擇的原則培養(yǎng)基的優(yōu)化培養(yǎng)基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題§2培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)原理及優(yōu)化方法培養(yǎng)基成分選擇的原則一、培養(yǎng)基成分選擇的原則一、培養(yǎng)基成分選擇的原則1、做好調(diào)查研究工作2、對(duì)生產(chǎn)菌種要了解3、做好預(yù)實(shí)驗(yàn)4、先作單因子試驗(yàn)，后作多因子試驗(yàn)5、注意中間補(bǔ)料控制6、根據(jù)生產(chǎn)和科學(xué)研究的需要選擇培養(yǎng)基7、根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益選擇培養(yǎng)基原料（一）、培養(yǎng)基確定方法1、做好調(diào)查研究工作（一）、培養(yǎng)基確定方法※（二）、培養(yǎng)基成分選擇的原則P491、菌體的同化能力即一些微生物由于不能分泌一些水解酶而無法利用某些大分子物質(zhì)，而只能利用小分子物質(zhì)。尤其碳源、氮源選擇時(shí)要注意。以釀酒酵母為例：

一般不含淀粉酶，不能利用（不）可溶性淀粉；細(xì)胞內(nèi)缺乏將硝酸根離子還原為銨離子的所需催化酶，所以做培養(yǎng)基優(yōu)化時(shí)，我們用氮源時(shí)考慮各種氨鹽等而少考慮各種硝酸鹽類。

※（二）、培養(yǎng)基成分選擇的原則P491、菌體的同化能力2、代謝的阻遏和誘導(dǎo)碳氮源要注意速效和遲效的相互搭配。（1）C源葡萄糖：分解代謝物會(huì)組遏或抑制某些產(chǎn)物合成所需的酶系的形成或酶的活性誘導(dǎo)酶制劑生產(chǎn)：易利用的碳源（葡萄糖、果糖）不利于產(chǎn)酶；難利用碳源（淀粉、糊精）對(duì)產(chǎn)酶有利。2、代謝的阻遏和誘導(dǎo)（2）N源微生物利用N源的能力隨菌種、菌齡而已。多數(shù)能分泌胞外蛋白酶的菌株在有機(jī)氮源上可良好生長(zhǎng)。同一微生物處于不同生長(zhǎng)階段對(duì)氮源的利用能力不同。生長(zhǎng)早期易利用銨鹽、氨基氮；生長(zhǎng)中期利用蛋白質(zhì)的能力強(qiáng)。蛋白酶生產(chǎn)受蛋白質(zhì)或多肽的誘導(dǎo)；銨鹽、硝酸鹽的阻遏。（2）N源3、合適的C、N比（1）N源：過多，菌體生長(zhǎng)旺盛，pH偏高，不利于代謝物積累過少，菌體繁殖量少，影響產(chǎn)量（2）C源：過多，易造成較低的pH

過少，易引起菌體的衰老和自溶一般工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的C/N＝100（0.2～2.0）谷氨酸發(fā)酵C/N＝100（15～21）3、合適的C、N比一般工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的C/N＝100（0.24、合適的pH

利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后，酸堿物質(zhì)積累或代謝酸堿物質(zhì)的形成會(huì)造成培養(yǎng)體系pH變化配制培養(yǎng)基時(shí)要充分考慮4、合適的pH

培養(yǎng)基成分的含量最終都是通過實(shí)驗(yàn)獲得的

合理的實(shí)驗(yàn)方法多因子實(shí)驗(yàn)：均勻設(shè)計(jì)、正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、響應(yīng)面分析等。多因子實(shí)驗(yàn)二、培養(yǎng)基的優(yōu)化培養(yǎng)基成分的含量最終都是通過實(shí)驗(yàn)獲得的合理的實(shí)驗(yàn)方法多因類胡蘿卜素高產(chǎn)菌Y11的培養(yǎng)基的優(yōu)化郭秒,食品與工業(yè)發(fā)酵，2004類胡蘿卜素的作用：色素、營(yíng)養(yǎng)保健類胡蘿卜素高產(chǎn)菌Y11的培養(yǎng)基的優(yōu)化郭秒,食品與工業(yè)發(fā)酵，2原培養(yǎng)基:原培養(yǎng)基:

初步確定可能的培養(yǎng)基成分(以碳源為例)初步確定可能的培養(yǎng)基成分(以碳源為例)

通過單因子實(shí)驗(yàn)確定適宜的培養(yǎng)基成分(以碳源為例)考慮到成本：乙酸鈉是較為合適的碳源進(jìn)一步：乙酸鈉的濃度2%比較好通過單因子實(shí)驗(yàn)確定適宜的培養(yǎng)基成分(以碳源為例)考慮到成本結(jié)果：碳源：乙酸鈉0.2%氮源：氯化銨0.2%

酵母膏0.03%無機(jī)鹽:復(fù)合無機(jī)鹽0.05%結(jié)果：碳源：乙酸鈉0.2%氮源：氯化銨0.2%無機(jī)

正交設(shè)計(jì)確定優(yōu)化的配方正交設(shè)計(jì)確定優(yōu)化的配方發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)改進(jìn)后培養(yǎng)基原培養(yǎng)基改進(jìn)后培養(yǎng)基的發(fā)酵結(jié)果改進(jìn)后培養(yǎng)基原培養(yǎng)基改進(jìn)后培養(yǎng)基的發(fā)酵結(jié)果※正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)(Orthogonalexperimentaldesign)均勻分散，齊整可比是一種高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法日本著名的統(tǒng)計(jì)學(xué)家田口玄一將正交試驗(yàn)選擇的水平組合列成表格，稱為正交表※正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)(Orthogonalexperimenta1、正交表的記號(hào)及含義正交表的列數(shù)（最多能安排的因素個(gè)數(shù)，包括交互作用、誤差等）正交表的行數(shù)（需要做的試驗(yàn)次數(shù)）各因素的水平數(shù)（各因素的水平數(shù)相等）q正交表的代號(hào)1、正交表的記號(hào)及含義正交表的列數(shù)正交表的行數(shù)各因素的水平如表示？表示各因素的水平數(shù)為2，做8次試驗(yàn)，最多考慮7個(gè)因素（含交互作用）的正交表。如表示？表示各因素的水平數(shù)為2，發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)根據(jù)正交表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)看出，正交表是一個(gè)n行c列的表，其中第j列由數(shù)碼1，2，…

Sj組成，這些數(shù)碼均各出現(xiàn)N/S

次，例如表11中，第二列的數(shù)碼個(gè)數(shù)為3，S=3，即由1、2、3組成，各數(shù)碼均出現(xiàn)3次。根據(jù)正交表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)看出，正交表是一個(gè)n行c列的表，其中第j

正交表的特點(diǎn)1、正交表中任意一列中，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)相等；表示：在試驗(yàn)安排中，所挑選出來的水平組合是均勻分布的（每個(gè)因素的各水平出現(xiàn)的次數(shù)相同）

——均衡分散性正交表的特點(diǎn)1、正交表中任意一列中，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)2、正交表中任意兩列，把同行的兩個(gè)數(shù)字看成有序數(shù)對(duì)時(shí)，所有可能的數(shù)對(duì)出現(xiàn)的次數(shù)相同。表示：任意兩因素的各種水平的搭配在所選試驗(yàn)中出現(xiàn)的次數(shù)相等

——整齊可比性以上是設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)表的基本準(zhǔn)則2、正交表中任意兩列，把同行的兩個(gè)數(shù)字看成有序數(shù)表示：任意兩2、正交實(shí)驗(yàn)的表頭設(shè)計(jì)表頭設(shè)計(jì)是正交設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它承擔(dān)著將各因素及交互作用合理安排到正交表的各列中的重要任務(wù)，因此一個(gè)表頭設(shè)計(jì)就是一個(gè)設(shè)計(jì)方案。2、正交實(shí)驗(yàn)的表頭設(shè)計(jì)表頭設(shè)計(jì)是正交設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它承擔(dān)著將表頭設(shè)計(jì)的主要步驟(1)確定列數(shù)

(2)確定各因素的水平數(shù)(3)選定正交表(4)表頭安排

(5)組織實(shí)施方案

表頭設(shè)計(jì)的主要步驟(1)確定列數(shù)

(5)組織實(shí)施方案

整個(gè)設(shè)計(jì)過程一句話歸納為：“因素順序上列水平對(duì)號(hào)入座實(shí)驗(yàn)橫著作”。整個(gè)設(shè)計(jì)過程一句話歸納為：※方法1直觀分析（極差分析）（1）計(jì)算極差，確定因素的主次順序第j列的極差

極差越大，說明這個(gè)因素的水平改變對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響越大，極差最大的那個(gè)因素，就是最主要的因素。3、結(jié)果統(tǒng)計(jì)方法※方法1直觀分析（極差分析）（1）計(jì)算極差，確定因素發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)方法2方差分析法

基本思想與雙因素方差分析方法一致：將總的離差平方和分解成各因素及各交互作用的離差平方和，構(gòu)造F統(tǒng)計(jì)量，對(duì)各因素是否對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)具有顯著影響，作F檢驗(yàn)。方法2方差分析法基本思想與雙因素方差分析方法一例題確定賴氨酸產(chǎn)生菌FB31發(fā)酵培養(yǎng)基成分玉米漿、豆餅水解液、硫酸銨適宜濃度及其對(duì)發(fā)酵的影響例題確定賴氨酸產(chǎn)生菌FB31發(fā)酵培養(yǎng)基成分玉米漿、豆餅水解液表1正交表因子水平表第一步：確定因子和水平，列出因子水平表

因子水平豆餅水解液（％）玉米漿（％）硫酸銨（％）1230.51.01.52.53.03.5345表1正交表因子水平表第一步：確