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微生物在繁殖和耗氧發(fā)酵過程中都需要氧氣，通常以空氣作為氧源?？諝庵泻懈魇礁鳂拥奈⑸?，這些微生物隨著空氣進入培養(yǎng)液，在適宜的條件下，它們會大量繁殖，消耗大量的營養(yǎng)物質，以及產生各種代謝產物，干擾甚至破壞預定發(fā)酵的正常進行，使發(fā)酵產品的效價降低，產量下降，甚至造成發(fā)酵*失敗等嚴重事故。因此，空氣的除菌就成為耗氧發(fā)酵工程上的一個重要環(huán)節(jié)。除菌的方法很多，如過濾除菌、熱殺菌、靜電除菌，輻射殺菌等，但各種方法的除菌效果、設備條件、經濟條件各不相同。所需的除菌程度根據發(fā)酵工藝要求而定，既要達到除菌效果，又要盡量簡化除菌流程，以減少設備投資和正常運轉的動力消耗。

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從廣義上講，發(fā)酵工程由三部分組成：是上游工程，中游工程和下游工程。其中上游工程包括優(yōu)良種株的選育，適發(fā)酵條件（pH、溫度、溶氧和營養(yǎng)組成）的確定，營養(yǎng)物的準備等。中游工程主要指在適發(fā)酵條件下，發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)細胞和生產代謝產物的工藝技術。這里要有嚴格的無菌生長環(huán)境，包括發(fā)酵開始前采用高溫高壓對發(fā)酵原料和發(fā)酵罐以及各種連接管道進行滅菌的技術；在發(fā)酵過程中不斷向發(fā)酵罐中通入干燥無菌空氣的空氣過濾技術；在發(fā)酵過程中根據細胞生長要求控制加料速度的計算機控制技術；還有種子培養(yǎng)和生產培養(yǎng)的不同的工藝技術。此外，根據不同的需要，發(fā)酵工藝上還分類批量發(fā)酵：即一次投料發(fā)酵；流加批量發(fā)酵：即在一次投料發(fā)酵的基礎上，流加一定量的營養(yǎng)，使細胞進一步的生長，或得到更多的代謝產物；連續(xù)發(fā)酵：不斷地流加營養(yǎng)，并不斷地取出發(fā)酵液。