微生物發(fā)酵：

微生物發(fā)酵即是指利用微生物，在適宜的條件下，將原料經(jīng)過特定的代謝途徑轉化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。微生物發(fā)酵生產(chǎn)水平主要取決于菌種本身的遺傳特性和培養(yǎng)條件。

發(fā)酵方法：

微生物發(fā)酵過程根據(jù)發(fā)酵條件要求分為好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵。好氧發(fā)酵法有液體表面培養(yǎng)發(fā)酵、在多孔或顆粒狀固體培養(yǎng)基表面上發(fā)酵和通氧深層發(fā)酵幾種方法。厭氧發(fā)酵采用不通氧的深層發(fā)酵。因此，無論好氧與厭氧發(fā)酵都可以通過深層培養(yǎng)來實現(xiàn)，這種培養(yǎng)均在具有一定徑高比的圓柱形發(fā)酵罐內完成，就其操作方法可分為以下幾種：

分批式操作：底物一次裝入罐內，在適宜條件下接種進行反應，經(jīng)過一定時間后，將全部反應物取出。

半分批式操作：也稱流加式操作。是指先將一定量底物裝入罐內，在適宜條件下接種使反應開始。反應過程中，將特定的限制性底物送入反應器，以控制罐內限制性底物濃度在一定范圍，反應終止將全部反應物取出。

反復分批式操作：分批操作完成后取出部分反應系，剩余部分重新加入底物，再按分批式操作進行。

反復半分批式操作：流加操作完成后，取出部分反應系，剩余部分重新加入一定量底物，再按流加式操作進行。

連續(xù)式操作：反應開始后，一方面把底物連續(xù)地供給到反應器中，同時又把反應液連續(xù)不斷地取出，使反應過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，反應條件不隨時間變化。

生物發(fā)酵罐結構：

生物發(fā)酵罐主要由罐體、攪拌器、擋板、空氣分布器、冷卻管（或夾套）、消泡器、人孔、一體視燈視鏡等主要部件組成。

一般發(fā)酵罐的高徑比為1.7-2.5之間，高徑比大有利于傳熱和溶氧，攪拌剪切力大。

發(fā)酵罐的攪拌裝置包括機械攪拌和非機械攪拌。

通風發(fā)酵的攪拌裝置包括電動機、傳動裝置、攪拌軸、軸密封裝置和攪拌槳。機械攪拌的目的是迅速分散氣泡和混合加入物料。一個攪拌槳要同時達到這兩個目的，有時是矛盾的。例如，達到混合功能需要大直徑的攪拌器和采用低轉速運轉，而提高分散氣泡效果則需要多葉片、小直徑和大的轉速。

電動機輸入功率決定于攪拌槳形式和其他發(fā)酵罐部件。

發(fā)酵罐內常安裝4塊擋板以增加混合、傳熱和傳質效率。擋板之寬度為發(fā)酵罐直徑的10%～12%，擋板越寬則混合效果越好。

在好氣深層發(fā)酵罐中，來自無菌空氣系統(tǒng)的壓縮空氣通過空氣分布器射入發(fā)酵罐內，分布器有單孔管式和多孔管式。安裝方式各異，一般安裝在下面一檔攪拌器的下方，但都要注意防止氣孔被發(fā)酵液中的菌體或固體顆粒堵塞。

有的空氣分布器帶有放水結構，使放罐后沒有發(fā)酵液殘留在管子里。通氣速度以滿足微生物發(fā)酵的需要為準，在使溶氧在臨界氧深度之上。它決定于系統(tǒng)的設計和操作?？諝饬魉俚纳舷匏俣仁强諝饽苡行У乇粩嚢铇稚ⅲ@和攪拌槳形式和轉速有關。