前言：FBC操作的依據是什么？時間？生物量？底物濃度？pH變化？DO反彈？還是別的？如果不是很清楚的話，此文可能對你有幫助。

一  發酵補料操作的意義
①解除底物抑制、產物反饋抑制和分解代謝物的阻遏；
②避免一次投料過多造成細胞大量生長所引起的一切影響，改善發酵液流變學性質；
③可提高發芽孢子的比例，控制細胞質量；
④不需要嚴格的無菌條件，產生菌不易老化變異，比連續發酵適用廣泛。

二   補料項
常規補料內容包括一下5組因子：
①補充菌體所需的能源和碳源，如葡萄糖和液化淀粉等 ; 
②補充菌體所需氮源，如蛋白胨、豆餅粉、玉米漿、酵母粉和尿素等有機氮源，有些發酵還采取通入氨氣或添加氨水等 ;
③加入某些菌體生長代謝所需的微量元素和無機鹽，如磷酸鹽、硫酸鹽等 ; 
④對于產誘導酶的微生物，常在補料中適當加入該酶的作用底物，以提高酶的產量 ; 
⑤對一些抗生素發酵，往往需要補充抗生素形成的前體
對于具體的發酵項目需要選擇哪些因素作為補料項，需要根據菌種情況而定，舉例說明如下：
 
 
三  十種補料工藝方案
1無反饋控制的補料
這種控制方式所加入營養物的流量是預先設定的。因此，反映系統狀態的數學模型的準確程度是成敗的關鍵。目前無反饋控制補料方式有三種 :恒速補料、變速補料和指數補料。

1.1 恒速補料
在恒速補料發酵中，以預先設定的恒定速率補加限制性營養物。相對菌體來說，營養物濃度是逐漸降低的，菌體比生長速率也是下降的，而菌體總量是線性增加的。
恒速補料在一定程度上滿足了菌體對養料的需要，避免了營養物抑制，但這種方法往往只是根據一個參數指標控制的。
    
1.2 變速補料
變速補料是在培養過程中補加速率以梯度、階段或線性等方式不斷增加。它可以在菌體濃度較高的情況下加入更多營養物來促進細胞的生長，實現細胞比生長速率不斷增加，有利于產物的形成。盡管比較粗糙，但要優于恒速補加法。

1.3 指數補料
指數補料是一種簡單而行之有效的方法。補加速率呈指數增加，它能夠使反應器中營養物濃度控制在較低的水平，而使菌體的比生長速率為恒定值，
菌體密度呈指數增加。指數補料較好地配合菌體的生長過程，又不需要特別復雜的儀器，因而，受到了較多的重視。大腸桿菌高密度培養中最成功的手段就是指數補料。當然，這種方法需要對發酵的具體過程有充分的了解，以確定合適的補料參數。
 
2 反饋控制補料
發酵過程常會與預設過程有偏差，及時地糾正偏差，可使反應朝預定方向進行，否則將很難達到預期的目標。反饋控制補料就是在發酵過程中對反應器內的營養物濃度、產物濃度以及細胞濃度等參數進行實時或在線檢測和控制。
直接測量參數為溫度、pH、溶解氧濃度、光密度、營養物濃度、壓力和尾氣成分等，它們均可用儀器設備直接測量。
間接測量參數包括比生長速率、菌體細胞濃度、攝氧率、氧氣轉移率、二氧化碳增長率和呼吸熵等。它們可用一個或多個直接測量參數值評估或計算得到。

2.1 簡單反饋控制補料
營養物消耗與 pH 或溶解氧相偶聯，保持這些參數保持恒定即可在間接程度上控制菌體的營養狀況。通常通過 p H 下降或DO反彈反饋補充碳源，維持大腸桿菌發酵液的 pH 恒定可推遲比生長速率下降的時間，該方法操作較為簡單，但帶有經驗性，易滯后。

2.2 根據營養物攝取或需求量來控制補料
通過檢測培養基中營養物濃度，設定營養物控制在設定范圍值內。這類方法在補料控制中比較常見，控制的對象往往是葡萄糖或甘油或甲醇濃度等。如
也可用其它測定方法或參數來評估和預測營養物中葡萄糖消耗率，如建立溶氧或pH和底物消耗的關系，估測當前的底物濃度或建立擬合曲線，決定當前補料操作。

2.3 根據比生長速率來控制補料
菌體的比生長速率μ越大，說明該微生物生長得越快，消耗營養物越多，通過計算菌體的比生長速率和產物的最佳生成關系，通過反饋調節葡萄糖補加速率、調節轉速和通氣控制溶氧等措施控制比生長速率μ。
 
2.4 根據尾氣成分分析來控制補料
營養物的利用通常伴隨著 CO2 等氣體的釋放。測定出口氣體，類似于分析營養物，也能用來控制補料速率。這種控制方法比較簡單，可用于產氣發酵的控制，但易滯后。

2.5 根據細胞形態學控制補料
在一些微生物培養時，細胞形態學變化與培養條件 (如溶解氧濃度，剪切速度，培養基成分密切相關) 。這需要有影像傳感器檢測發酵液中細胞形態變化。

2.6 模糊控制的補料
發酵中的可測參數與生物的生長和代謝之間，難以用確切的數學關系來描述，而用隸屬函數來描述它們的模糊關系似乎更加恰當。當常規檢測和控制方法難以精確地反映系統的運行狀態時，模糊控制理論更有其獨到之處。
在常規模糊邏輯控制中，若控制變量的初始誤差較大時，控制器反應過敏會導致補料過量。模糊理論還被用于補料發酵的建模上。
模糊控制過程中所有隸屬函數以及各個模糊控制規則的來源依賴設計人員的經驗，因此設計人員經驗的正確與否直接關系到模糊控制的結果。模糊控制規則的主觀性是不可避免的，而且模糊控制器不具有學習能力，因此不能根據過程的歷史記錄來糾正人為設計規則中的錯誤。
 
2. 7 神經網絡控制補料
  在缺少對發酵動力學參數了解的情況下，采用神經網絡系統控制最佳。
神經網絡控制系統的最大優點是它類似于大腦，具有自學能力，可以從過程的歷史記錄中直接提取過程影響因素與過程性能間的關系，建立過程模型和自適應控制器。
補料工藝是控制中間代謝、提高產量的一個靈活而有效的手段。當然，應該根據具體菌種或培養條件，確定最適的補料種類、補料量和補料方式。

結語：補料控制是整個補料發酵生產中的關鍵。反饋控制的補料方法具有控制準確和操作重復性好等優點。但必需有精確可靠的生化檢測儀器，在線測定發酵液溫度、酸堿度、營養物和產物等數據。神經網絡控制有很強的非線性映射能力。通過網絡內部權值的調整來擬合系統的輸入和輸出關系。