5.4 Фазы периодической ферментации

Рассмотрим, как изменяется концентрация биомассы в процессе периодической ферментации (рис.25).

67

I —лаг-фаза; II — фаза ускорения роста; III — фаза экспоненци-

ального роста;IV — фаза замедления роста; V — стационарная фаза; VI — фаза отмирания.

Рисунок 25 - Определение фаз ферментации по кривой роста биомассы во времени

В начале ферментации некоторое время микроорганизмы как бы приспосабливаются к новой среде, их концентрация не меняется. Этот период называется лаг-фаза. В этот период клетки не только адапти- руются к новым условиям, но и частично изменяют среду, делая ее пригодной для себя. Чем полноценнее субстрат, тем короче лаг-фаза. Далее начинается рост клеток — это фаза ускорения роста. Третья фаза — экспоненциального роста, это фаза наиболее интенсивного роста клеток, здесь происходит наибольший относительный прирост биомассы. Затем относительная скорость роста начинает уменьшаться

— это фаза замедления роста. Достигнув некоторой максимальной величины, концентрация биомассы далее перестает возрастать. В этой фазе — стационарной — в среде истощаются питательные вещества и накапливаются продукты обмена, тормозящие рост. Биомасса растет и одновременно происходит гибель части клеток (автолиз), так что об- щая концентрация клеток сохраняется постоянной. Наконец в фазе отмирания автолиз начинает преобладать над ростом, и концентрация биомассы микроорганизмов снижается.

В процессе роста культуры изменяется морфология клеток, их хи- мический состав и физиологическое состояние. Культура может неоп- ределенно долго задержаться на стадии интенсивного роста и высокой физиологической активности. Это определяется действием факторов

68

среды. Создавая соответствующие условия, можно остановить разви- тие культуры на любой точке кривой роста и таким образом заставить микроорганизмы «работать» с наибольшей интенсивностью.