发酵微生物的扩大培养.ppt

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1、1第四章发酵微生物的扩大培养2本章内容第一节发酵工业微生物菌种第二节工业微生物菌种的分离和选育第三节发酵微生物扩大培养技术第四节发酵微生物菌种质量第五节发酵微生物菌种的保藏3第一节发酵工业微生物菌种一、工业发酵对微生物菌种的要求我们把用于发酵工业的微生物也叫做工业微生物。工业微生物具备个体小、种类多、繁殖快、分布广、代谢强和易变异等特点。发酵工程是以微生物的生命活动为中心的，各种发酵生产都必须有相应的微生物。所以微生物对于发酵过程就十分重要。微生物菌种能否满足工业生产的实际需求，是否有工业生产价值是极为重要的。4发酵工业对菌种的要求：能在廉价原料制备的培养基上迅速的生长并生成所需

2、的代谢产物，而且产量高；培养条件易于控制；生长迅速，发酵周期短；满足代谢控制的要求；抗噬菌体和杂菌的能力强；遗传性状稳定，不易变异退化；在发酵过程中产生的泡沫要少，这对提高装料系数、提高单产量、降低成本有重要意义；对需要添加的前体物质有耐受能力，并且不能将这些前体作为一般碳源使用；不是病原菌，而且在系统发育上与病原菌无关，不产生任何有害的生物活性物质。具备以上条件的微生物才能保证发酵产品的质量和产量。2定义•种子扩大培养：是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为

3、种子。5作为种子的准则•菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短；•生理形状稳定；•菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；•无杂菌污染；•保持稳定的生产能力。364本章讲述的内容•第一节•第二节•第三节•第四节•第五节种子的制备过程种子质量的控制实例生产发酵罐的无菌接种菌种的保藏与复壮75第一节种子的制备过程•种子制备的过程大致可分为：–实验室种子制备阶段–生产车间种子制备阶段8一、实验室种子的制备•实验室种子的制备一般采用两种方式–对于产孢子能力强的及孢子发芽、生长繁殖快的菌种可以采用固体培养基培养孢子，孢子可直接作为种子罐的种子，这样操作简便，不易污染杂菌。

4、–对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种，可以用液体培养法。69（一）孢子的制备1，细菌孢子的制备细菌的斜面培养基多采用碳源限量而氮源丰富的配方。培养温度一般为37˚C。细菌菌体培养时间一般为1~2天，产芽孢的细菌培养则需要5~10天。7102，霉菌孢子的制备霉菌孢子的培养一般以大米、小米、玉米、麸皮、麦粒等天然农产品为培养基。培养的温度一般为25~28˚C。培养时间一般为4~14天。8113，放线菌孢子的制备放线菌的孢子培养一般采用琼脂斜面培养基，培养基中含有一些适合产孢子的营养成分，如麸皮、豌豆浸汁、蛋白胨和一些无机盐等。培养温度一般为28˚C。培养时间为5~

5、14天。91210（二）液体种子制备1，好氧培养：对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种，如产链霉素的灰色链霉菌（S.griseus）、产卡那霉素的卡那链霉菌（S.Kanamuceticus）可以用摇瓶液体培养法。将孢子接入含液体培养基的摇瓶中，于摇瓶机上恒温振荡培养，获得菌丝体，作为种子。试管→三角瓶→摇床→种子罐132，厌氧培养：对于酵母菌（啤酒，葡萄酒，清酒等）试管→三角瓶→卡式罐→种子罐111412二、生产车间种子制备•实验室制备的孢子或液体种子移种至种子罐扩大培养，种子罐的培养基虽因不同菌种而异，但其原则为采用易被菌利用的成分如葡萄糖、玉米浆、磷酸盐等，如果是需氧菌，同时

6、还需供给足够的无菌空气，并不断搅拌，使菌（丝）体在培养液中均匀分布，获得相同的培养条件。151，种子罐的作用：•主要是使孢子发芽，生长繁殖成菌（丝）体，接入发酵罐能迅速生长，达到一定的菌体量，以利于产物的合成。13162，种子罐级数的确定•种子罐级数：是指制备种子需逐级扩大培养的次数，取决于：–菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度；–所采用发酵罐的容积1417细菌：生长快，种子用量比例少，级数也较少，二级发酵。茄子瓶→种子罐→发酵罐霉菌：生长较慢，如青霉菌，三级发酵孢子悬浮液→一级种子罐（27˚C,40小时孢子发芽，产生菌丝）→二级种子罐（27˚C,10~24小时，菌体迅速繁

7、殖，粗壮菌丝体）→发酵罐放线菌：生长更慢，采用四级发酵酵母：比细菌慢，比霉菌，放线菌快，通常用一级种子1518•确定种子罐级数需注意的问题–种子级数越少越好，可简化工艺和控制，减少染菌机会–种子级数太少，接种量小，发酵时间延长，降低发酵罐的生产率，增加染菌机会–虽然种子罐级数随产物的品种及生产规模而定。但也与所选用工艺条件有关。如改变种子罐的培养条件，加速了孢子发芽及菌体的繁殖，也可相应地减少种子罐的级数。161917第二节种子质量的控制一、影响孢子质量的因素及控制•培养基•