任务五补料的控制;教学内容：
补料的内容和原则
补糖的控制
补充氮源及无机盐;菌体的生理调节活动和生物合成，除了决定于本身的遗传特性外，还决定于外界的环境条件，其中一个重要的条件就是培养基的组成和浓度。若在菌体的生长阶段，有过于丰富的碳源和氮源以及适合的生长条件，就会使菌体向着大量菌丝繁殖方向发展，使得养料主要消耗在菌丝生长上;而在生物合成阶段养料便不足以维持正常生理代谢和合成的需要，导致菌丝过早地自溶，使生物合成阶段缩短。;1.补料的必要性;为了解除基质过浓的抑制、产物反馈抑制和葡萄糖分解阻遏效应，以及避免在分批发酵中因一次性投糖过多造成细胞大量生长，耗氧过多而供氧不足的状况，采用中间补料的培养方法是较为有效的。;与传统的分批培养相比有以下优点:;同连续培养相比：
它不需要严格的无菌条件，产生菌也不会产生老化和变异问题，使用范围广泛等。在酶制剂、抗生素、激素类药物、氨基酸、微生物等发酵产品的生产中广泛使用补料发酵工艺。;补料，是指在发酵过程中补充某些营养物质以维持菌体的生理代谢活动和合成的需要。;补料的内容;补料的内容;补料的原则在于控制微生物的中间代谢，使之向着利于产物积累的方向发展。（要根据菌体的生长代谢、生物合成规律，利用中间补料的措施给予产生菌适当的调节，让它在生物合成阶段有足够而又不过多的养料供给其合成和维持正常代谢的需要。）
在现代化大规模发酵工业生产中，中间补料的数量为基础料量的1/3倍。
补料的方式有连续流加、非连续流加和多周期流加。
从补料的培养基成分来区分，可分为单一组分补料
多组分补料;直接方法，是以限制性营养物质浓度作为反馈控制参数
例如，控制氮源、碳源或碳，氮等方式。
间接方法，即以溶解氧、pH、呼吸商、尾气中CO2，分压及代谢物质浓度等作为反馈控制参数。;为了有效地进行补料，必须选择恰当的反馈控制参数，以及了解这些参数与微生物代谢、菌体生长、基质消耗以及产物合成之间??关系。
采用最优的补料程序也是依赖于比生长曲线形态、产物生成速率及发酵的初始条件等情况。;在确定补料的内容后，选择适当的时机是相当重要的。补糖过早，有可能刺激菌丝的生长，加速糖的利用，在相同耗糖情况下，发酵单位偏低。
补糖的时机不能单纯以培养时间作为依据，还要根据基础培养基中碳源种类、用量和消耗速度、前期发酵条件、菌种特性和种子质量等因素判断。因此，根据代谢变化，如残糖含量、pH或菌丝形态来考虑，比较切合实际。
补糖的方法一般都以间歇定时加入为主。;补糖的方法一般都以间歇定时加入为主。;任务六二氧化碳的控制;教学内容
CO2对发酵的影响
CO2对细胞的作用机制
CO2浓度的测定与控制;CO2是微生物的代谢产物，也是合成反应所需的基质。CO2对微生物生长和发酵具有刺激作用，它是细胞代谢和微生物发酵的可贵指标，有人把细胞量和尾气CO2的生成相关联，作为手段通过碳元素平衡来估算细胞的生长速率和细胞量。
溶解在发酵液中的CO2对氨基酸、抗生素等产品的发酵具有抑制或刺激作用。;1.对微生物生长的影响
有少数微生物的生长需要做生长因子；如环状芽孢杆菌。
CO2对微生物的抑制作用：一般排气中CO2含量高于4%，糖类的代谢和微生物的呼吸速率将下降。
酒精发酵液中溶解的CO2浓度为1.6×1O-2mol/L时，会严重抑制酵母的生长。
当微生物生长受到抑制时，也会阻碍基质的异化和ATP的生成量，并进一步影响产物的合成。;2.CO2会影响菌体的形态
以产黄青霉菌为例：
当CO2分压为0.0l×105Pa时:菌丝主要呈丝状;
当CO2分压为0.02×105-0.03×105Pa:菌丝膨胀、粗短状;
当CO2分压为0.08×105Pa时，出现球状或酵母状，致使青霉素合成受阻。;3.CO2会影响产物形成
用300L中试发酵罐进行氨基糖类抗生素紫苏霉素发酵，在空气进口处通以1%CO2，发现微生物菌丝增长速率降低，对基质的代谢减慢，紫苏霉素的产量比对照样降低3%。当CO2的含量超过3%时，则不产生紫苏霉素。
4.其他
培养液的酸碱平衡;CO2和HCO3-都会影响细胞膜的结构。
它们分别作饵于细胞膜的不同位点。溶解于培养液中的CO2主要作用于细胞膜的脂肪酸核心部位，而HCO3-