正在進行時--發酵工藝控制要述

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孤城老師新年快樂！:hua:

葉赫娜蘭孤城

　　　第六講，預備課----發酵液性質
　　　目錄如下：

2研發部分
2.1研發的核心是發酵過程工程
　　　備注：安排2-3課時，因為是技術核心，重中之重；故最多可增至每次5-6課時。每遍重復，逐次加深。
　　　
　　　第六講，預備課----發酵液性質
　　　第七講，曲線的構成（第一部分）
　　　
2.1.1曲線構成
2.1.1.1在曲線構成上看工程需要精度還是準度

      第八講，曲線構成（第二部分）

2.1.1.2同一過程條件重復對曲線索取的意義

葉赫娜蘭孤城

第六講，發酵液的性質
　　下面進入研發部分。
　　在這一部分的核心，是發酵液的性質所決定的和影響的檢測值，進而由檢測值構成的數據和曲線被影響。
　　其中，檢測值中有很多曲線，更有大量信息是“隱性”存在的。比如說，產量（或產物濃度，簡稱效價）是顯性數據，其曲線是隨時間上升的，但是，與之相對應的，假定總產量潛能是固定值（其實一般也是固定值），則產物潛能（殘留產能）是準隱性的。我們用假定或預估最大潛能減去效價，繪制總殘留效價潛能曲線，曲線就是下降的，和糖氮磷的濃度曲線與補料曲線保持一致----隨時間下降。
　　這樣通過對一個準隱性數據的顯性化，使顯性化曲線容易與其它曲線產生關系就更容易一些。
　　另一個顯性化例子是所有數據的誤差隨時間變化，誤差增大不可以在單一曲線上表現，但是誤差變化會體現在多條曲線共同分析上----曲線相關性會變弱。這樣，粘度就在數據上體現了---這也是一種顯性化。
　　不過這個顯性化和潛能顯性化是不同的，潛能是一個存在但不確定的，或，甚至于是“半存在”的，被描述才存在的量。就像“美”----美，有美得程度，美不美，有多美，可以比，但是，你就不可能有一個確定的“美度”，甚至美是什么，它的所謂物質基礎在哪兒，都是不確定的，是一個被描述了才有的“半存在”。而粘度，是確定的，被隱藏在數據中的真實的存在，所以，在顯性化中，是存有三種不同的被顯性化的目標的，或，三種可以顯性化的隱性數據：

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　　1，純隱性數據----它可以被傳統哲學觀點看做是并不存在但卻在實實在在起作用的，如安全度描述
　　2，半隱形數據---他可以被傳統哲學觀點描述也可以不描述，如效價潛力曲線
　　3，顯性被隱化數據----如粘度在曲線關系上的體現
　　之所以可以進行隱性數據的顯性化，關鍵依據是有兩個。
　　第一，由于復雜的存在，而且，復雜系的性質就是“結構”，則結構構成后，必然有可以描述 的隱性度量，二這個隱性化可度量的量，實際上，由于“所有一切都是最大母體系的子體系”，而任意子體系外延是不確定的，唯一確定外延就是最大母體系，所以，隱性度量顯性化時，只要相關，則可度量的量，是允許“任意”選取的----當然，這個任意，一點也不任意----必須保證方便。
　　第二，最大母體系是保有萬象具足圓滿的，結構守恒的----在隱形和顯性全部考慮的情況下，而所有子體系，都具有對最大母體系的模擬性（依據全息性原則），那么，子體系欠缺的部分（比如。惡其實就是欠缺，是善不完全的部分，但是，惡也通過惡念來傳播自己----其實，惡雖然是欠缺，但是惡成為惡念，這個惡念的實質，它的“念”的實質，還是善的----譚壯飛解釋“存天理滅人欲”時講，人欲就是天理，也也即此意），也會表現為生長發育等對最大母體系的模擬，則，就可以把這個欠缺量化出來，供工程人員分析了。

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　　那下面，我們看一下發酵液的物理化學構成。
　　談到發酵液，我們會遇到還是一個老生常談的問題，就是“發酵液是非牛頓流體”，為什么這么說，這意味著什么呢？首先，發酵液是可壓縮的，而且它由四相（或六相）以及各相之間的膜系統混合而成，包含有固相（培養基固形物），液相，（溶液），氣相（進風產生的氣泡），膠體（菌體，氣溶膠，液溶膠三種）以及各相之間的膜系統。另外，這幾相又是均勻混合，不可分割的。所以，細菌實際上是在這個環境中生長的。當我們取樣時，樣本一般是不溶于水，而在水面漂浮的。
　　隨著發酵進行，發酵液的粘度一般增加。
　　發酵液個組分含量和環境是實時變化的。
　　以上就是發酵液的性質和狀態。

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　　但是，事實上發酵過程工程師是不能面對發酵液的，為什么這么說呢？因為，曲線不是直接來自發酵液及其樣本---發酵液是4相或6相的，樣本也是，但是，數據時不能直接在樣本獲得的，樣本在變成數據前，先要經過樣本處理的。處理過程一般是離心，過濾，去除掉固相，氣相以及氣溶膠，菌體，然后把6相的離心分離后溶液進行檢測。
　　那么，發酵過程工程師就必須有覺悟，讓自己知道自己面對的并不是真正的發酵液，而僅僅是數據---這個數據時側面的，片面的，即便在不考慮粘度和預處理對誤差的影響，也不考慮檢測技法對誤差的影響，也應該知道，發酵過程工程師所面對的，不是真實值，而是假值。
　　也即，所有數據的實質都是假的。必須有這個覺悟，這個警覺，才能不被數據上的表面現象所誤導。

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　　以上就是發酵液特點，而過程工程不能直接面對發酵液，它面對的是數據，是樣本，那么，影響處理后樣本的原因有哪些呢？先看一下樣本怎么得到的。
　　取樣，離心，過濾，得到溶液，這個溶液就是樣本。但是，溶液的來源，不僅僅是發酵液中的液相，而是包含有在固形物，氣溶膠，液溶膠，菌體表面離心下的液體，以及氣液膜破壞后的成分，那么，在樣本溶液中所包含的的，影響檢測值的因素主要就有：

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　　1，發酵液液相溶液中的粘度和影響監測值的有機物。
　　2，氣溶膠中已經對代謝無效的殘余底物濃度。
　　3，附著在具體表面，與細胞膜產生關聯的可溶有機物---這一部分不應該被放到分析中去的，因為已經看做是菌體一部分，但是它卻在離心過程中被甩進/回溶液了。
　　4，同理，固形物表面附著物。
　　5，死菌體被甩出的可溶內容物。

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　　以上5方面，在分析中一般被放在函數的矯正項里面，簡單點說，用經驗方程的最簡單方式例舉，就是
　　f(x)=Ag(x)+B
　　中的AB兩項。而構成AB兩項的一部分的這5個因素，每一個都不可能通過經驗方程或數學計算得到。只能用經驗和感覺，設立校正項，而把這些干擾因素歸為黑箱之中。
　　這就是在發酵液性質影響下的數據構成。

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　　那么，在下面曲線的構成中，就理所當然的引出數據處理的兩個方面，一個是參數的選擇，主要是方便快捷（對準度和精度的取舍）和隱性數據顯性化技巧。另一個是參數分析技巧---其實汗是一回事，在兩個方面側重，或，在兩個方面展開講就是了。
　　此講至此，下課。