發酵工業種子擴大培養方法

發布時間：2013-9-6 16:26

發酵工業微生物菌種的培養法可分為通氣培養和靜置培養兩大類型。靜置培養法即將培養基盛于菌種培養容器或發酵容器中，在接種后，不通空氣進行發酵，又稱為嫌氣性發酵或稱厭氧發酵。利用通氣培養法生產的菌種以好氧菌和兼性好氧菌居多，它們生長的環境必須供給空氣，以維持一定的溶解氧水平，菌體才能迅速生長和發酵，又稱為好氣性發酵。在靜置和通氣培養兩類方法中又可分為液體培養和固體培養兩大類型，其中每一類型又有表面培養與深層培養之分。表面培養法表面培養是一種好氧靜置培養方法，針對容器內培養基物理狀態又分為液態表面培養和同態表面培養。相對于容器內培養基體積而言，表面積越大，越利于促進氧氣由氣液（氣周）界面向培養基內傳遞，包括茄子瓶、克氏瓶或瓷盤培養。使用這種培養方法，菌的生長速度與培養基深度有關，單位體積的表面積越大，生長速度也越快。氧的供給常成為發酵的限速因素，所以發酵周期長，占地面積大。優點是不需要深層培養耐的攪拌和通氣，節省動力。如茄子瓶、培養皿，曲盤制曲等培養和醋酸、檸檬酸發酵等。固體培養法固體培養又分為淺盤固體培養和深層固體培養，統稱曲法培養。它起源于我國釀造生產特有的傳統制曲技術，其最大特點是固體曲的酶活力高。固體培養的優點是：①原料：以谷物和農業廢物為主要原料，只需外加適量水分，若干無機鹽等。培養基組成簡單。②防止污染：利用霉菌能在水分較低的基質表面進行增殖的特性，在這種條件下，細菌牛長不好，由此不易引起細菌污染+③通氣：無論淺盤或深層固體通風制曲，都可以在曲房周圍使用循環的冷卻增濕的無菌空氣來控制溫度、濕度，并且能適應菌種在不同生理時期的需要靈活加以調節。在固體培養中氧氣由基質粒子間宅隙的空氣中直接供給微生物，比液體培養時的用通氣攪拌供給氧氣節能。液體深層培養法用液體深層發酵罐從罐底部通氣，送入的空氣由攪拌槳葉分散成微小氣泡以促進氧的溶解，這種由罐底部通氣攪拌的培養方法，相對于由氣液界面靠自然擴散使氧溶解的表面培養法，稱為深層培養法，液體曲、檸檬酸、谷氨酸、肌苷酸及其他發酵產品先后采用此法進行生產，特點是容易按照生產菌種對于代謝的營養要求以及不同生理時期的通氣、攪拌、溫度與培養基中氫離子濃度等影響，選擇最佳培養條件。現在發酵罐的容積最大為500—1 000 t，溶解氧、溫度、pH等均有自控儀器或采用計算機控制，推動著整個發酵工業的發展。載體培養法載體培養來源于曲法培養，同時又吸收了液體培養的優點，是近年來新發展的一種培養方法。特征是以天然或人工合成的多孔材料代替麩皮之類的固態基質作為微生物的載體，營養成分可以嚴格控制，發酵結束，只需將菌體和培養液擠壓出來進行抽提，載體又可以重新使用，載體的取材必須經得起蒸汽加熱或藥物滅菌，多孔結構既有足夠的表面積，又能允許空氣流通。本文參考《發酵工程原理與技術》一書。

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