第五章 发酵工业的种子制备.ppt

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1、第五章发酵工业的种子制备第一节、种子制备原理与技术第二节、影响种子质量的因素第三节、种子质量的控制措施第四节、种子制备放大技术实例第一节种子制备原理与技术一、概述二、种子罐级数的确定三、种子质量的判断方法四、种子制备技术概要种子培养的概念是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶或扁瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。一、概述种子扩大培养的目的接种量的需要菌种的驯化；缩短发酵时间、保证生产水平优良种子应具备的条件生长活力强，延迟期短；生理状态稳定；浓度及总量能满足发酵罐接种量的要求；

2、无杂菌污染，保证纯种发酵；适应性强，生产能力稳定二、种子罐级数的确定种子扩大的级数：制备种子需逐级扩大培养的次数级数愈少，愈利于简化工艺及控制，并可减少种子罐污染杂菌的机会，减少消毒及值班工作量，减少因种子罐生长异常而造成的发酵波动级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2-4级确定方法菌种的性质(如菌种传代后的稳定性)瓶中的孢子数，孢子发芽及菌丝繁殖速度发酵罐中种子培养液的最低接种量种子罐与发酵罐的容积比随产物的品种及生产规模而定随着工艺条件的改变作适当的调整三、种子质量的判断方法通常检测的培养液中参数pH是否在种子要求的范围之内糖、氨基氮、磷酸盐的含量菌丝形

3、态、菌丝浓度和培养液外观有无杂菌污染其他参数，如接种前酶活、种子罐的溶氧和尾气等四、种子制备技术概要步骤：斜面培养基中活化；扁瓶固体培养基或摇瓶培养基中扩大培养，完成实验室种子制备一级种子罐，制备生产用种子；视情况确定扩大级数，完成生产车间种子制备；种子转种至发酵罐（一）种子制备过程实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见设备，在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成，因此现象地将这些培养过程称为实验室阶段的种子培养。生产车间阶段：种子培养在种子罐里面进行，一般在工程归为发酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。（二）实验室种子制备阶段目的

4、：将种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终的培养物可分为两类：对于不产孢子和芽孢的微生物——获得一定数量和质量的菌体获得一定数量和质量的孢子——菌丝体培养步骤少，因而更容易获得量和质稳定的种子，但操作繁琐。对于产孢子的微生物获得一定数量和质量的菌丝体——便于操作，但需要更仔细的控制。1、培养基选择的原则培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基应该是有利于孢子的生长。菌种产孢子能力强及孢子发芽、生长繁殖迅速，可用固体培养基培养孢子菌种产孢子能力不强或孢子发芽慢，可用摇瓶液体培养法不产孢子的菌种，保藏基础上，在一定温度下活化即可1、培养基选择的原则在原料方面，

5、实验室种子培养阶段，规模一般比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较精细。2、起始接种物的传代问题细菌保藏斜面→活化斜面产孢子保藏→母斜面→子斜面目的：使菌种的传代次数尽可能的少。母瓶：活化、纯化，使保藏菌种生长，并去处变异株。所以接种时要稀一点、便于纯化生长到单菌落。子瓶:大量繁殖，得到大量孢子。接种：①从母斜面上点接种，选取生长好的单菌落②接种时密一点，得到大量的孢子。孢子培养时注意湿度，子斜面使用一般不超过1个月孢子培养（三）生产车间种子制备阶段在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌丝体。缩短发酵时间有利于获得好的发酵结果菌丝体比孢子要有利

6、：1、培养基选择的原则培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发酵培养基，这有两个方面的原因:一是成本二是驯化2、发酵级数的确定谷氨酸：三级发酵一级种子（摇瓶）→二级种子（小罐）→发酵青霉素：三级发酵一级种子（小罐）→二级种子（中罐）→发酵一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数。发酵级数确定的依据级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2-4级。在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要的

7、一个方面3、接种量的确定移入种子的体积接种量＝—————————接种后培养液的体积接种量过多，菌丝生长过快、溶氧不足，衰老细胞增加等，发酵后劲不足种量过少延长发酵周期，形成异常形态，而且易造成染菌以生产菌种在发酵罐中的繁殖速度为依据接种量的大小直接影响发酵周期4、种龄种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。种龄短：菌体太少；种龄长：易老化。原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相对较大，但是最终由实验结果定。大量地接入培养成熟的菌种的优点：缩短生长过程的延缓期，因而缩短了发酵周期，提高了设备利用率节约发酵培养的动力消耗有