发酵工艺学期末复习资料.docx

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发酵工艺学期末复习资料

第一章绪论

一、什么是发酵？

1675年制成显微镜——微生物的存在。

1857年巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起的，发酵（fermentation）最初来自拉丁语“发泡”（fervere）一词，它是指酵母作用于果汁或发芽谷物时产生CO2的现象。

1897年毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精——酶。

生物化学家的定义：

发酵指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。

微生物学家的定义：

发酵则是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程，

二、什么是发酵工程？

简述发酵工程的发展史。

利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适的条件下，通过现代工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类所需要的产品的过程称为发酵工程。

发酵工程的发展史：

发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素→抗菌素发酵工业→氨基酸,核酸发酵（代谢控制发酵）→基因工程菌

第一个转折点：

非食品工业；

第二个转折点：

青霉素→抗菌素发酵工业；

第三个转折点：

代谢调控，包括酶的活力调控,酶的合成调控,解除菌体自身的反馈调节,突变株的应用,前体、终产物、副产物等；

近代转折点：

基因、动物、海洋。

1、发酵工程的早期阶段

人们的对发酵技术的认识起始于19世纪末，主要来自于厌氧发酵，如利用酵母菌、乳酸菌生产酒精、乳酸和各种发酵食品。

20世纪初期，1916年英国采用梭状芽孢杆菌生产丙酮丁醇，德国采用亚硫酸盐发酵法生产甘油──由食品工业向非食品工业发展。

好氧发酵技术：

速酿法从乙醇生产醋酸，通气法大量繁殖酵母，用米曲霉的麸曲代替麦芽糖作糖化剂生产酒精，用微小毛霉生产干酪。

1933年发明了摇瓶培养法代替了传统的静置培养法。

生长均匀，增殖时间短。

2、发酵工程的重大转折点

　20世纪40年代初，第二次世界大战爆发，青霉素的发现，迅速形成工业大规摸生产。

　　　1928年由Fleming发现青霉素；

　　　1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究

表面培养：

1升扁瓶或锥形瓶，内装200ml麦麸培养基───40u/ml；

　　　1943年沉浸培养：

5m3───200u/ml；

　　　当前：

100m3─200m3───5-7万u/ml。

　链霉素、金霉素、新霉索、红霉素

3、发酵工程的主要技术进展

　　　通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。

　　　抗杂菌污染的纯种培养技术：

无菌空气、培养基灭菌、无污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。

意义：

　　　抗生素工业的发展；

　　　建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法；

　　　推动了整个发酵工业的深入发展；

　　　为现代发酵工程奠定了基础。

4、分子生物学（基因操作）与发酵工程

氨基酸发酵工业──谷氨酸、赖氨酸

核酸发酵工业──肌苷酸、乌苷酸

微生物变异株通过代谢调节──代谢控制发酵技术

切断支路代谢转折点:

酶的活力调控,酶的合成调控（反馈控制和反馈阻遏）→解除菌体自身的反馈调节,特殊调节控制的利用,突变株的应用,前体、终产物、副产物等。

5、发酵工程的快速发展

　20世纪70年代以后，由于细胞融合技术、基因操作技术等生物技术发展，打破了生物种间障碍，能定向地制造出新的有用的微生物：

　　　增加微生物体内控制代谢产物产量的基因拷贝数，可以大幅度地提高目标产物的产量；

　　　将具有不同性能的多种质粒植入微生物体内，使新菌株在清除污染或以非粮食物质为原料进行发酵生产或环境保护。

6、发酵工程的新发展——细胞的大规模培养

　　　细胞大规模培养──微生物、动植物细胞、藻类细胞等；

　　　细胞代谢产物、生物转化、酶、基因表达产物和基因质粒等；

　　　占生物技术产品的40%以上，达1OOO亿美元。

三、发酵工程产业化的发展趋势是什么？

1、解决人类社会经济发展的危机；2、基于碳氢化合物的经济转变为基于碳水化合物

的经济——将工业革命世纪转变到生物技术世纪；3、21世纪是生物技术世纪

4、发酵工程发展的主要问题过程优化与放大；5、动力学与反应器工程

6、微生物生长和反应过程研究；7、发酵过程计算机控制

四、发酵工艺的培养方法和过程

发酵工艺的培养方法分为表面培养法和深层培养法。

深层培养法的过程是：

菌种（或生物细胞）孢子制备种子制备发酵发酵液预处理提取精液成品检验成品包装

五、发酵工业的范围

1、微生物菌体发酵；2、微生物酶发酵；3、微生物代谢产物发酵；4、微生物转化发酵；5、生物技术的生物细胞发酵

第二章工艺微生物的生长与产物的生物合成

一、微生物的三个重要的特点

1、微生物的比表面积非常大，有利于迅速摄取所需要的各种营养物质，维持极高的生长繁殖速度和很高的生物合成活动。

2、微生物能够进行及其多样化的代谢反映（尤其是次级代谢，可以为人类提供无穷无尽的次级代谢产物），

3、容易适应多种环境条件，可以吧菌种从自然界转移到实验室或工业生产，进行人工培养，在廉价的碳源、氮源的条件下合成若干种有价值的代谢产物

二、微生物的细胞分化：

是指从营养菌丝体产生不同形态形态类型的细胞的过程。

三、生源是指刺激代谢产物分子中构建单位的各种原子的起源。

生物合成指的是各构建单位在多种酶的作用下，合成次级代谢产物的过程。

四、初级代谢和刺激代谢的概念

1.初级代谢（primarymetabolism）是指微生物合成它们生长所必需的物质如糖、氨基酸等以及由这些化合物形成的高分子物质如多糖、蛋白质、核酸等的代谢，称为…。

这些化合物统称为初级代谢产物。

2.次级代谢（secondarymetabolism）是指微生物在生长后期进行的与他们的生长无明显关系的代谢，这类物质统称为次级代谢产物。

例如抗生素、激素、某些酶制剂等。

五、初级代谢和次级代谢的关系

　　（１）从菌体代谢途径上看，许多抗生素等次代谢产物的基本结构是由少数几种初级代谢产物构成的，所以次级代谢产物是以初级代谢产物为母体衍生出来的，次级代谢途径并不是独立的，而是与初级代谢途径有密切关系的。

　　（２）从代谢调控上看，两者都分别受到微生物的代谢调节控制，但在代谢调节上，两者又是相互影响的。

综上所述，初级代谢与次级代谢在代谢途径上、酶学关系上和调节控制上都是密切相关的，因此，在研究次级代谢是，必须与初级代谢内容联系起来，才能深入阐述次级代谢产物的生源说、生物合成途径和调控机制。

六、初级代谢产物合成中的主要调控机制

微生物代谢反应都是以酶催化为基础进行的。

酶量的有无与多少、酶活的高低是一个反应能否进行与反应速率高低的决定因素。

代谢的调节类型有酶的活性调节和酶的合成调节。

（一）酶活性调节

酶活性调节是指在酶分子水平上的一种代谢调节，它是通过改变现成的酶分子活性来调节新陈代谢的速率，包括酶活性的激活和抑制两个方面。

1.酶活性的激活：

酶活性的激活系指在分解代谢途径中，后面的反应可被较前面的中间产物所促进。

2、酶活性的抑制：

摆阔竞争性抑制和反馈抑制。

反馈抑制是指反应途径中，某些中间产物或者末端产物对该途径中前面反应的影响。

凡是使得、反应加速的成为、、称为正反馈，凡之，成为负反馈。

3、分支代谢途径中的反馈抑制：

末端产物的反馈抑制普存在于合成途径中。

（1）协同反馈抑制（concertedfeedbackinhibition）：

指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式

（2）累计反馈抑制：

每一种末端产物按照一定得百分率单独抑制共同途径中的第一个酶活性。

同功酶是指能催化相同的生化反应，但酶蛋白分子结构有差异的一类酶，它们虽同存于一个个体或同一组织中，但在生理、免疫和理化特性上却存在着差别。

（3）增效反馈抑制：

代谢途径中任何一种末端产物过量时，进部分抑制共同反应途径中的覅一个酶活性，但是两个末端产物同时国联是，其抑制作用可超过个产物存在时候、的一致能力的总和。

（4）顺序反馈抑制：

每个分支末端产物抑制分支后的第一个酶，沉声部分抑制作用。

（二）酶合成的调节：

通过调节酶的合成数量来调节微生物的代谢速率。

有诱导和阻遏调节。

凡能促进酶生物合成的现象，称为诱导。

能阻碍酶生物合成的现象，则称为阻遏。

1、酶合成的诱导

酶合成调节的类型：

诱导根据酶的生成是否与环境中所存在的该酶底物或其有关物的关系，可把酶划分成组成酶和诱导酶两类。

组成酶是细胞固有的酶类，其合成是在相应的基因控制下进行的，它不因分解底物或其结构类似物的存在而受影响，例如EMP途径的有关酶。

诱导酶则是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。

2、酶合成的阻遏

阻遏的类型主要有末端代谢产物阻遏和分解代谢产物阻遏两种。

（1）末端产物阻遏（end-productrepression）：

物阻遏的情况较为简单，即产物作用于代谢途径中的各种酶，使之合成受阻遏。

（2）分解代谢物阻遏（cataboliterepression）：

指细胞内同时有两种分解底物（碳源或氮源）存在时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象。

3、葡萄糖效应：

将E.coli培养在含乳糖和葡萄糖的培养基上，发现该菌可优先利用葡萄糖，并于葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖，这就产生了在两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期的“二次生长现象”（diauxie或bipha-sicgrowth）。

其原因是，葡萄糖的存在阻遏了分解乳糖酶系的合成。

这一现象又称葡萄糖效应。

（三）能荷调节

能荷调节是指细胞中ATP、ADP、AMP系统中可供利用的高能磷酸键的量度。

七、次级代谢产物生物合成的调控机制

（一）酶合成的诱导调节

（二）反馈调节

（三）磷酸盐的调节

第三章工业微生物的菌种选育

菌种选育的目的是改良菌种的特性，使其符合工业生产的要求。

一、自然选育

概念：

在生产过程中，不经过人工诱变处理，根据菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程，叫做自然选育或者自然分离。

二、菌种衰退的原因：

（一）菌种遗传特性的改变

原因：

1、异核现象导致菌种这一微生物群体发生变异；2、自发突变导致菌种遗传特性的改变；3、突变所产生的变种或杂交重组所形成的杂种往往不稳定，容易发生回复突变或者产生分离，以至在菌种这一群体中形成不同基因型的个体。

（二）菌种生理状况的改变

原因：

1、一个菌种不是纯一的群体，而是一些变株混合组成，这些变株所占的比例决定改菌种的特性2、菌种培养基可以通过影响菌种的生理状况而印象发酵产量；3、在某些培养条件下，菌体的某些生理性延迟或细胞分化的机制保持较长一段时间。

二、诱变育种

概念：

通过诱变剂处理就可以大大提高菌种的突变频率，扩大变异幅度，从中选出具有优良特性的变异菌株。

或者是：

利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，促进其突变率大幅度提高，然后设法采用简便、快速、高效的筛选方法，从中挑选少数符合目的的突变株，以供生产科研之用。

（一）DNA损伤的修复：

包括1、光复活作用；2、切布修复；3；重组修复；4、SOS修复系统；5、DNA多聚酶的校正作用。

（二）诱变育种的方案设计

诱变育种包括三个环节：

突变的右边、突变株的筛选和突变高产基因的表现。

一般是制定筛选目标和筛选方案。

第四章培养基

培养基是人们提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。

培养基条件是指培养基的组成、PH值、二价阳离子、阴离子聚合物、表面活性剂和固形物含量等。

一、配制培养基的一般要求

1、培养基能够满足产物最经济的合成。

2、发酵后所形成的副产物尽可能的少。

3、培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运输，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。

4、所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

二、前体：

在产物的生物合成过程中，被菌体直接用于产物合成而自身结构无显著改变的物质，称为前体。

三、培养基按照用途可以分为：

1、孢子（斜面）培养基：

用于制备孢子，一般基质浓度较低，尤其是有机氮。

2、种子培养基：

供孢子发芽和菌体生长繁殖，营养成分已被菌体吸收，营养丰富，氮源和维生素含量较高。

3、发酵培养基：

供菌体生长繁殖和合成代谢产物。

组成丰富完整，浓度和粘度适中。

四、培养基的组成：

主要包括碳源、氮源、无机盐和微量元素、生长因子、前体和产物促进剂、水等。

第五章灭菌

灭菌：

用化学的或物理学的方法杀灭或除掉物料或设备中所有生命的有机体的技术或工艺过程。

常用的灭菌的方法：

化学物质灭菌、热灭菌、辐射灭菌和过滤介质灭菌。

一、几种常见灭菌方法的基本原理

（一）化学物质灭菌

原理：

化学物质与生物细胞中的某些物质发生生物化学反应，如蛋白质变性、酶失活、改变细胞膜的通透性。

适用范围：

不适合培养基灭菌，主要用于局部空间或某些器械的消毒，如:

灭菌室用甲醛熏蒸、用70%酒精擦拭手。

（二）辐射灭菌

原理：

利用光波照射菌体后，菌体吸收了他们的高能量，引起菌体内的水和有机物产生强烈的离子化反应，形成OH、过氧化氢等强氧化物。

这些氧化物能阻碍微生物的代谢活动从而导致菌体的死亡。

常用辐射光：

紫外线、X射线、r射线

适用范围：

不适合培养基的灭菌，主要是对局部空间的灭菌和某些器械的灭菌。

如：

实验灭菌室空紫外线进行灭菌。

（三）干热灭菌：

原理：

在高温条件下，微生物细胞内各种与温度有关的氧化反应速度增加，使微生物致死率迅速增高的过程。

适用：

对热稳定或易潮解的物质，如无水CaCl2的灭菌。

操作要点：

温度160℃，时间1hour。

（四）湿热灭菌：

原理：

蒸汽冷凝时释放出大量的潜热，热使蛋白质变性。

优点：

使用方便，无污染，而且其冷凝水可以直接冷凝在培养基中，也可以通过管道排出。

操作要点：

温度、时间。

（五）滤过灭菌：

原理：

膜的分子筛原理和吸附原理。

适合：

稀液体物料，如饮用水、啤酒发酵液等。

优点：

避免物料中氨基酸、酯、有机酸等成分的破环，保持风味。

二、致死温度：

当环境温度超过维持生命活动的最高限温度时，微生物就会死亡，杀死微生物的极限温度称为致死温度。

在致死温度下，杀死全部微生物所需要的时间成为致死时间。

在致死温度以上，温度越高，致死时间越短。

热阻：

微生物在某一特定条件（主要指温度和加热方式）下的致死时间。

三、对数残留定律（书上82页）

　　t=（1/K）*ln（N0/Nt）　=（2.303/K）*logN0/Nt

　　　t：

灭菌时间（ｓ）、N0:

灭菌开始时原有菌数（个）

　　　Nt：

灭菌结束时残留菌数（个），工业要求：

Nt=0.001

　　　K:

反应速率常数（菌比死亡率），1/S,，与灭菌温度，菌种有关

四、培养基的灭菌方法：

工业中常用：

分批灭菌和连续灭菌

（一）分批灭菌

　概念：

将配制好的培养基输入发酵罐内，用直接蒸汽加热，达到灭菌要求的温度和压力后维持一定时间，再冷却至发酵要求的温度，这一工艺过程称分批灭菌（实罐灭菌）

　　优点：

设备要求低，操作简便

　　缺点：

营养成份有损失、罐利用率低、不能采用高温快速灭菌工艺。

注意事项：

1、经一段预热时间预热至90℃，使物料受热均匀，减少冷凝水量

2、达到灭菌温度（120℃）时，开始计算维持时间（保温时间）。

生产上采用30min

3、采用快速冷却方式，减少营养成份的损失

（二）连续灭菌

概念：

培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续的加热灭菌，冷却后送入一灭菌的发酵罐内的工艺过程称为连续灭菌

优点：

可采用高温快速灭菌工艺；发酵罐非生产占用时间缩短，容积利用率提高；热能利用率合理，适于自动化控制

缺点：

不适合高粘度的培养基的灭菌；染菌可能性增高

形式：

1.由热交换器组成的连续灭菌系统

2.蒸汽直接加热培养基的连续灭菌系统

3.由连消塔、维持罐和冷却器组成的连消系统

五、空气除菌

常用的空气除菌方法有：

辐射灭菌、化学灭菌、加热灭菌、静电除菌、过滤介质除菌

（一）空气过滤除菌的工艺流程

经典流程

高空采风、两次冷却、两次分油水、适当加热。

特点：

两次冷却、两次分油水、适当加热。

空气第一次冷却到30～35℃，第二级冷却至20～25℃，经分水后加热到30～35℃，因为温度升高，相对湿度下降。

在此过程中，要注意：

1、提高空气君如压缩机之前的洁净度；2、除尽压缩空气中夹带的油水。

六、无菌检查与染菌的处理

（一、）无菌检查

检查途径：

无菌试验（肉汤培养法、斜面培养法、双碟培养法）

（二）、染菌的处理

污染杂菌的处理：

1.种子罐染菌的处理2.发酵罐染菌的处理3.染菌后的设备处理

污染噬菌体的处理：

方法：

停产全面灭菌、换菌种、筛选抗噬菌体的菌种

发酵过程中，污染噬菌体之后，一般如下处理：

1、发酵液用高压蒸汽灭菌后放掉，防止发酵液的任意流失；2、全部停产，对环境进行全面的清洗和消毒，断绝噬菌体的寄生基础；3、更换生产菌种，防止噬菌体的重复污染。

第六章生产菌种的培养与保藏

孢子和种子制备过程见作业题

影响种子制备的因素主要有：

孢子质量、培养基、培养条件、种龄、接种量。

菌种保藏

（一）菌种保藏的原理：

菌种保藏是根据菌种的生理生化特性，人为创造条件使菌种处于代谢的不活跃状态，保持菌种的生产性能。

低温、干燥、缺氧。

（二）菌种保藏的方法

1、斜面低温保藏法；2、液体石蜡封存保藏法；3、固体曲保藏法；4、沙土管保藏法；5、冷冻干燥法；6、液氮超低温保藏法。

（三）菌种保藏的注意事项

1、菌种在保藏前所处的状态；

2、菌种保藏所用的基质；

3、操作过程对细胞结构的损害。

菌种的复壮：

1、纯种分离；

2、淘汰衰退的个体；

3、选择合适的培养条件。

第七章通气与搅拌

一、微生物对氧的需求

氧对微生物发酵的影响是多方面的，不同的菌种、不同的发酵阶段对于氧的要求也不相同，氧对其的影响也不相同

表示微生物耗氧量的两个参数为：

（1）摄氧率（r）:

单位体积培养液每小时消耗的氧量，单位为mmol（O2）/（L.h）

（2）呼吸强度（QO2）:

单位重量的干菌体每小时消耗的氧量，单位为mmol（O2）/[g（干菌体）h]，二者的关系为：

R=QO2.X

　　微生物的呼吸强度受多种因素的影响，其中，溶解氧的影响如图6-1所示。

在溶氧浓度低时，呼吸强度随溶解氧浓度的增加而增加，当溶氧浓度达到一定值后，呼吸强度不再随溶氧浓度的增加而变化，此时的浓度称为“呼吸临界氧浓度”。

C临界表示。

二、影响微生物需氧量的因素

影响微生物需氧量的因素很多，归纳起来主要有菌种的生理特性、培养基的组成、溶解氧浓度和培养条件等。

1.微生物的种类和生长阶段

一般来说，菌体处于对数生长期的呼吸强度较高，生长期的摄氧率大于产物合成期的摄氧率。

2.培养基的组成

微生物对不同营养物质的利用情况不同，因此，培养基的组成对菌种的代谢及需氧量有显著影响。

其中碳源的影响最为显著。

3.培养液中溶解氧浓度的影响

需氧量还受发酵液中溶解氧浓度的影响。

溶氧浓度CL高于菌体的C长临时，菌体的呼吸就不受影响，其代谢也不受干扰。

反之，…..

4.培养条件：

需氧量还与发酵液的pH、温度等相关。

5.CO2的影响

在相同压力下，CO2在水中的溶解度是氧的３０倍。

因此在发酵中必须及时排除。

三、氧的传递方式

在微生物发酵过程中，无菌空气中的氧气不断溶解于发酵液中被菌体利用。

这种气体溶解过程与液体吸收气体相同，可用双膜理论中的传质公式表示：

　　N=KLa.（C*-CL）

第八章发酵工艺的控制

一、发酵过程的主要控制参数按性质分可分三类：

　　1、物理参数：

温度、搅拌转速、空气压力、空气流量、溶解氧、表观粘度、排气氧（二氧化碳）浓度等。

　　2、化学参数：

基质浓度（包括糖、氮、磷）、pH、产物浓度、核酸量等。

3、生物参数：

菌丝形态、菌浓度、菌体比生长速率、呼吸强度、基质消耗速率、关键酶活力等。

二、微生物培养有三种方式：

分批培养、分批补料培养和连续培养。

三、次级代谢产物的代谢变化

1.菌体生长阶段：

形成了大量的中间代谢产物。

2.产物合成阶段：

主要合成次级代谢产物。

菌体DNA含量达到恒定值，就进入产物合成阶段。

3.菌体自溶阶段：

菌体衰老，细胞开始自溶，氨氮含量增加，pH上升，产率下降。

四、菌体浓度的概念：

单位体积培养液中菌体的含量。

重要参数。

基质是培养微生物的营养物质。

第九章发酵动力学

一、发酵动力学的研究内容

1、细胞生长和死亡动力学；2、基质消耗动力学；3、氧消耗动力学；4、二氧化碳生成动力学；5、产物合成和讲解动力学；6、代谢热生成动力学。

二、研究发酵动力学的方法

1、宏观处理法

2、质量平衡法

三、维持因素

1、“维持”：

指活细胞群体在没有细胞数量增加、没有（胞外）代谢产物形成的情况下，完成生命活动的代谢称为维持代谢。

因此，其所需能量由细胞物质的氧化或降解产生。

维持因素：

单位质量干菌体在单位时间内因维持代谢所消耗的基质量。

ms=1/x（-ds/dt）m

2.得率（或产率，转化率，Y）：

包括生长得率（Yx/s）和产物得率（Yp/s）。

　　得率：

是指被消耗的物质和所合成产物之间的量的关系。

　　生长得率：

是指每消耗1g（或mo1）基质（一般指碳源）所产生的菌体重（g），

即Yx/s=ΔX／一ΔS。

　　纯生长得率：

Ygs=ΔX/（-ΔS）G　　

纯生长得率亦即理论生长得率，是生长得率的极限值。

　产物得率：

是指每消耗1g（或mo1）基质所合成的产物g数（或mol数）。

这里消耗的基质是指被微生物实际利用掉的基质数量，即投入的基数减去残留的基质量（S0-S）。

转化率：

往往是指投入的原料与合成产物数量之比。

四、Monod方程式

　　Monod方程式是应用最普遍的微生物生长动力学方程式，它用双曲线函数表达了微生物生长速率与生长限制基质浓度的关系。

　　当温度和pH恒定时，μ随培养基组分浓度的变化而变化。

若对某一特定组分浓度S,并假设其它组分浓度不变，一般μ为S的函数，即

μ=μmS/（Ks+S）

其他生长动力学方程式：

（书上169页）

第十章发酵过程检测与自控

一、发酵过程检测具体目的包括：

1、了解过程变量的变化是否与预期的目标值相符；

2、决定种子罐移种和发酵罐放罐时间；

3、对不可测变量进行间接估计；

4、对过程变量按给定的值进行手动调控或者自动调控

5、通过过程模型实施计算机控制；

6、收集认识和发展过程所必须的数据

二、发酵用传感器的分类

按测量的方式分：

1、离线传感器

2、在线传感器

3、原位传感器

三、发酵过程中，出了使用传感器以意外，还可以用生物量、尾气成分和发酵液成分检测

生物量分析：

1、干细胞浓度；2、DNA含量；3、沉降量或者压缩细胞袭击；4、粘度；5、浊度；6、过滤探头；7、荧光。