正在進行時--發(fā)酵工藝控制要述

葉赫娜蘭孤城

2，        滅菌，只不過是消毒的目的之一，而且，站在工業(yè)角度看，它還不是最重要的一個----工業(yè)強調(diào)成本，也就強調(diào)產(chǎn)品穩(wěn)定性，也就強調(diào)過程可重復(fù)性，則無菌只是發(fā)酵的開始，是為發(fā)酵過程服務(wù)的，在這一點看，它還遠，沒有“取樣分析反饋”體系重要。
3，        在生理上說，消毒的另一個目的，是使有機質(zhì)，特別是蛋白變性----也就是盡可能破壞結(jié)構(gòu)，使微生物便于利用?？梢杂梅蠢C明：
如果僅僅是去掉雜菌的影響，那么，在不太嚴格的場合，如固體發(fā)酵（固體發(fā)酵是發(fā)酵工程中比較特殊的，由于沒法實現(xiàn)充分攪拌，所以，“群體代謝累加效應(yīng)”不明顯，染菌問題就沒有液體深層發(fā)酵嚴重）時，加大接種量即可取代消毒過程，實際上，即便接種量加大到原來10-20倍，發(fā)酵還是會失敗----原因就是原料沒變性，微生物不吃。

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4，        第三個目的是使培養(yǎng)基歸零----讓每批配料，都因為熱的化學作用，被“破壞”到盡可能一致的狀態(tài)。這是消毒作重要的目的----當然，也絕不可以認為消毒強度越高越好----的確，消毒是越徹底越好，實際上，徹底和強度沒有關(guān)系的，相反，消毒就是要實現(xiàn)盡可能低的強度下的徹底滅菌與蛋白變性，以及培養(yǎng)基歸零。
前面不停的說到，發(fā)酵過程工程師唯一的工作，就是彌合工業(yè)盡可能的量化和復(fù)雜系不可量化之間的矛盾，要實現(xiàn)這一點，就要盡可能嚴格，一致，整齊劃一，所以，這個目的，就是消毒的最大目的了----相比之下，滅菌倒是其次的其次。
怎么做到低強度徹底滅菌呢？為什么要做到低強度徹底滅菌呢？這兩個問題的答案，就是一個優(yōu)秀消毒工的消毒操作實例。

喜雨

:hua:

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在這里有一個容易誤解的問題，就是培養(yǎng)基歸零和過度消毒----培養(yǎng)基，按照發(fā)酵過程工程的設(shè)計理念，最少有三層，即，即時營養(yǎng)，延續(xù)營養(yǎng)和緩釋營養(yǎng)（刻意的設(shè)計進去緩釋營養(yǎng)，是除了成本考慮外主要的培養(yǎng)基固形物來源原因----這個原因比成本要重要的多，在以后的全成本核算部分，我們會看到，動力部分會占到總成本30-40左右，相比下，培養(yǎng)基成本所占份額太小，壓縮培養(yǎng)基成本，造成產(chǎn)量降低或發(fā)酵周期延長，從來都是得不償失的），雖然設(shè)計配方時，考慮到了通過消毒的問題，但是，為了平衡培養(yǎng)基和溶氧之間的關(guān)系，培養(yǎng)基營養(yǎng)所留余量是很低的----也就是說，過分的消毒會影響培養(yǎng)基，影響部分是即時營養(yǎng)和延續(xù)營養(yǎng)這兩層----對緩釋營養(yǎng)影響不大。這樣，過分消毒就等于某種程度的更改培養(yǎng)基，也就是更改工藝（工藝更改對過程及產(chǎn)品穩(wěn)定性影響大部分是負面的，而且，更改程度的平方和最終結(jié)果成正比----這兒有一個公式，可以看出，影響是很大的。
F(X)=(1+M)2-1
其中，M為更改度，總是取正值。
之所以取平方，是因為工藝的更改，除了工藝本身的變動，還使得工藝可操作性隨更改而變動----這個公式在評價工藝穩(wěn)定性上會經(jīng)常用到，望注意。）
為了防止過分消毒對培養(yǎng)基的影響，一般車間消毒工的績效工資是和最后放罐總十億相關(guān)的，我們已經(jīng)知道，消毒效果與積分溫度無關(guān)，而與充分對流有關(guān)，則一個優(yōu)秀消毒工總會在控制泡沫同時，平穩(wěn)且充分進汽，初期激烈攪拌，減短升溫時間的。比較極端一些，在充分攪拌后，甚至適當減少保溫時間，對消毒也沒有太大影響----重要的是明白什么是“管道”，什么是“容器”，做到充分對流。

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在沒有數(shù)控的時代，老消毒對自己的罐批自負，且追求高效價以實現(xiàn)較高的獎金，或為車間節(jié)約，或，實現(xiàn)自己價值？誰知道呢，反正就有這樣挑戰(zhàn)極限的人，做挑戰(zhàn)極限的事---用118℃，14分鐘消毒，實現(xiàn)連續(xù)無菌----當然，這些技巧只是在老消毒哥幾個事后交流中透露，為了不引起不必要的扯皮，是不會在大面兒上說的。
這在實際上說明，消毒原理是對流充分和蒸汽冷凝放熱，認識好這一點，把握好“管道”和“容器”，是干好消毒的關(guān)鍵。
在消毒角度對染菌做一個總結(jié)，就整個系統(tǒng)來說，把握原理，占據(jù)高度，搞好銜接，這三條，是解決染菌的關(guān)鍵。

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下面兩講目錄

1.2發(fā)酵過程是一個系統(tǒng)工程

第四講
1.2.1系統(tǒng)工程的特點
（面對復(fù)雜系，應(yīng)用多種角度評估）
（1，結(jié)構(gòu)性----新功能的產(chǎn)生）
（2，全息性---體系相套，3，自起源自組織性，4，群體代謝積累效應(yīng)）
（復(fù)雜不是由簡單演化或疊加或構(gòu)成，實際上，簡單是復(fù)雜的特例）

第五講
1.2.2發(fā)酵過程控制最外在表現(xiàn)是染菌率
1.2.3在系統(tǒng)觀點上看染菌控制

山中的漫游者

前面是預(yù)熱，現(xiàn)在到了正題了，呵呵。

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1.2發(fā)酵過程是一個系統(tǒng)工程
作為一個科學工作者，和一條船的船員，有什么區(qū)別？有的時候，我思考這種貌似無聊的問題，我想，大概的區(qū)別是在這兒：
一條船的船員，大概會知道這艘船的邊緣在哪兒，更知道這艘船之外，還有廣闊的空間----起碼，他知道，這世界并不比這艘船小。他不會就頑固到真的相信這艘船就是這世界的全部----尤其是當這艘船很小的時候。
其實，就是他想自欺其人也做不到----他對他每時每刻也離不開的這艘船的認識，就是通過“世界很大，船很小，這艘船是這個世界的一部分”這個假設(shè)（只能先說它是假設(shè)哈，因為不能被證明），來實現(xiàn)對這艘船的界定和更深層次的認識的----畢竟，他要操縱這艘船的----和他的同伴一起。
科學，也很小?。∠啾冗@個世界，也相比我們自己的思想。而且，我們對科學本身的界定，也是通過“世界很大，船很小，這艘船是這個世界的一部分”這樣的方法實現(xiàn)的呀----有沒有上帝，沒法用科學證明，也沒法用科學反駁。不存在的東西是怎樣的“存在”或“不存在”，也是無法被科學所描述，即便是在物質(zhì)世界，一切未知尚存在于未知之中時，不也是“非科學”的嗎？
就是在已知世界，科學又怎么能描繪復(fù)雜呢？科學又怎能（接近真實的）模擬復(fù)雜系呢？
為什么時時用著“世界很大，船很小，這艘船是這個世界的一部分”來界定科學的，就在科學這條船上的我們，非要把科學當成這個世界的全部呢？為了維護這個明顯的錯誤的“觀點”（其實甚至都不算觀點，它太難自圓其說，這不是“觀點”，只不過是個“迷信”），我們甚至固步自封，不敢走到這艘船的邊緣去看一看，走到科學的邊緣處，發(fā)現(xiàn)它的局限，看一看科學之外美麗的世界----再回過頭來看這艘船，就會更加認識它的價值----它，居然是在如此美麗的世界里遨游啊！
如果說我和一般的科學工作者有什么不同，那就是，我不迷信科學！不迷信科學，所以才能更好的利用科學，利用它的方法。

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我們把世界分成科學和不科學的兩部分，本身就指明了科學只是世界的一部分的啊。然后，再利用“科學”和“非科學”的對比，來駕馭和使用科學的手段，來描繪這個世界可以被“刻意”描繪的部分。這樣做，本身就是有局限的，它的起點，是基于“簡單”上的，這個前提本身不錯，但繼續(xù)推論，使用形式邏輯推論得到的結(jié)論，就是錯的了。因為討論/推論方向，是錯的---它搞反了。
世界的本質(zhì)是復(fù)雜的，簡單是發(fā)雜的一種特例，一種存在形式；而不是，世界的本質(zhì)是簡單的，復(fù)雜是簡單的某種疊加----如果如此，那么這種疊加就變得不可理喻了。
從開頭到現(xiàn)在，其實一直就在講一件事，就是“發(fā)酵是一個系統(tǒng)工程”，講這個人人都在說的話，在此，不做定義比較了，原因是，在簡單系里，系統(tǒng)工程這個概念是否提出，是一個需要不需要畫蛇添足的問題，只有到了復(fù)雜系，系統(tǒng)工程及系統(tǒng)工程思路才變得不可或缺，而在這種情況下，簡單系里給出的定義就沒有意義----要描述一個人或整個人類的特點和性格時，像希臘某先哲給出的人的定義“人是兩只腳但不長羽毛的動物”就沒有參考價值了----這時候，需要的是描述或歸納性總結(jié)的定義，就像對“微生物”這個概念進行定義一樣。----我早說過，復(fù)雜系在系統(tǒng)工程里進行控制時，其邊緣是確實存在，卻不可簡單描述，或不可精確描述的。
一旦真的需要系統(tǒng)工程思路，也必然是多角度，相對柔軟的，應(yīng)用多套價值評價體系進行描述和控制----而這個系統(tǒng)工程思路里，本身就該包含復(fù)雜的成分，才能有效控制。
下面也不對復(fù)雜系做簡單描述----對復(fù)雜系進行簡單描述本身就是錯的，理由參見蘇格拉底對人的這個定義的缺陷，也不類比，就我自己的理解，尤其是和發(fā)酵相關(guān)的部分，依次講幾個復(fù)雜系的特點。然后，講發(fā)酵體系的復(fù)雜性----也是不羅列，不搜刮，泛泛的描述性的講，不求全，但求可以講深一點。
在體系的1+1大于2上，不展開----因為太過明顯的東西，實際上沒用。

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第四講------------
1.2.1系統(tǒng)工程的特點

現(xiàn)實中的系統(tǒng)工程，都是面對由復(fù)雜系和簡單系層層疊加而成的新的復(fù)雜系時的工程手段，同時，此時的系統(tǒng)工程及其系統(tǒng)工程思路，也必然包含有復(fù)雜成分，而和其面對體系，共同構(gòu)成新的復(fù)雜系。有時，這個新復(fù)雜系本身也就是一個系統(tǒng)工程。比如發(fā)酵工程。發(fā)酵工程所包含的簡單系為設(shè)備等，所包含復(fù)雜系為細胞群及其代謝，面對細胞的系統(tǒng)工程包的復(fù)雜部分為“取樣-分析-反饋”體系的分析部分，這樣構(gòu)成發(fā)酵工程后，發(fā)酵工程這個復(fù)雜系又成了面對產(chǎn)量（或產(chǎn)值，或利潤--- ---）的一個新的體系，一個新的系統(tǒng)工程。
從工作形式上說，系統(tǒng)工程是用復(fù)雜控制復(fù)雜的過程，由于其簡單部分依照簡單疊加方式構(gòu)成結(jié)構(gòu)，實際上并非系統(tǒng)工程重點或特點，則系統(tǒng)工程的主要特點表現(xiàn)在復(fù)雜系的性質(zhì)上。
其主要特點為：
1，        結(jié)構(gòu)性----結(jié)構(gòu)決定或?qū)?yīng)功能及新結(jié)構(gòu)新功能的產(chǎn)生
2，      全息性---體系相套使然，
2，        自起源自組織性（含外延不確定性，含不可測性，時間跨度無限性或時間無限的形成），
3，        群體活動時積累效應(yīng)
這些特點構(gòu)成了進行系統(tǒng)工程控制的過程工程人員，始終要保持的警覺“凡是不可以在局部解決的局部問題，都是更大范圍內(nèi)全局問題”的基礎(chǔ)。
下面分別講述。