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益生菌广泛应用于食品、药品等领域中,目前工业上采用的分批培养方式难以得到高浓度活菌数,生产效率不高。为解决该问题,本论文对某种益生菌三联活菌制剂中的长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和粪链球菌等三种菌的补料分批培养工艺和活细胞量在线测定方法进行了研究。研究了发酵液中不同氮源浓度对长双歧杆菌生长的影响,确定发酵液中最适氮源浓度为：脱脂奶粉、酵母粉浓度分别为50g/L、10g/L,发酵15h,最终活菌数为3.2×1010cfu/mL,比原工艺提高了33.33%。对嗜酸乳杆菌种子接种龄进行了优化,并研究了分批补乳糖和一次性补乳糖等补料方式对生长的影响。结果表明,最适种龄为对数中期即5.5±0.5h。这两种补料方式下,菌体生长差别不大,为工艺的产业化放大奠定了基础。对粪链球菌培养过程中的pH、DO和葡萄糖补料策略进行了优化。研究结果表明,最适生长pH为7.2左右。溶氧对菌体生长和有机酸生成有一定影响,不同生长阶段对溶氧需求不一样,据此提出了以尾气中尾碳含量来调节空气流量,分阶段控制溶氧,通过溶氧来反馈调节葡萄糖补入速率的补料策略,实现了溶氧和补料的在线关联,提高生产率。最终5L罐培养10小时,细胞光密度为23,相当与干重7g/L,最大比生长速率为1.3h-1,与初始工艺相比,菌浓提高了64.29%。为实时掌握培养过程中菌量的变化情况,本文还探讨了用活细胞传感仪在线测定益生菌活细胞量的方法。研究结果表明,对长双歧杆菌和嗜酸乳杆菌培养过程,活细胞传感仪可直接插在发酵罐上使用,测量结果与平板活菌计数法测定的菌浓有非常好的线性关系,相关系数达0.99。但对于粪链球菌培养过程,受到搅拌和通气的干扰,测量结果波动较大,为此本论文研制了一种装置,将发酵液引入该装置后再测量,成功解决了干扰的影响,测定值能很好地描述菌体生长状况。本文的研究结果,为益生菌的高效培养工艺的工业化应用提供了依据。