发酵工业的种子制备课件.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的放大原理与技术第一节种子制备原理与技术定义种子(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种子。一、优良种子应具备的条件1、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；2、生理形状稳定；3、菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐接种量的要求；4、无杂菌污染，保证纯种发酵；5、菌种适应性强，保持稳定的生

2、产能力。二、种子质量的判断方法1、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态、菌丝浓度和培养液外观有无杂菌污染2、其他参数，如接种前酶活、种子罐的溶氧和尾气等。三、种子制备过程1、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。2、种子制备过程实验室种子制备阶段：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

3、阶段的种子培养。生产车间种子制备阶段：种子扩大培养在种子罐里面进行，一般在生产上归为发酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。（1）实验室种子制备无菌方式接保藏的菌种至斜面培养基上，成熟后挑选正常菌落至试管斜面和摇瓶。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。对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种，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。实验室种子扩大培养方法：液体培养法：液体试管、三角瓶摇床振荡或回旋式培养。表面培养法

4、：茄子瓶、克氏瓶或瓷盘培养。固体培养法：三角瓶、蘑菇瓶、克氏瓶、培养皿等麸皮培养。（2）生产车间种子制备实验室制备的孢子斜面或摇瓶种子移接到种子罐进行扩大培养。种子罐培养作用：获得足够的菌种数量，种子罐的培养基接近发酵罐培养的醪液成分和培养条件，使菌体适应发酵环境－驯化。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。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。种子罐级数越少，越有利于简化工艺和控制，并减少由于多次转种而带来的染菌机会以及减少因种子罐生长异常而造成的发酵波动。种子级数太少，接种量小，发酵时间延长

5、，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。细菌：生长快，种子用量比例少，级数也较少，一级种子、二级发酵。茄子瓶→种子罐→发酵罐霉菌：生长较慢，如青霉菌，二级种子、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，菌体迅速繁殖，粗壮菌丝体）→发酵罐放线菌：生长更慢，采用三级种子、四级发酵酵母：比细菌慢，比霉菌，放线菌快，通常用一级种子(二级发酵)四、

6、种龄与接种量1、接种龄：种子罐中培养的菌体从开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。种子培养期应取菌种的对数生长期为宜，菌种过嫩或过老，不但延长发酵周期，而且会降低产量。放射形土壤杆菌多糖（ARPS）发酵过程中不同的接种龄对多糖产量的影响种龄和接种量2、接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体的体积的比例。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。

7、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。有利于减少染菌机会。在放射形土壤杆菌多糖（ARPS）发酵过程中不同的接种量对多糖产量的影响第二节影响种子质量的因素原材料质量培养温度湿度通气与搅拌斜面冷藏时间培养基pH一、原材料质量1、原材料质量波动引起种子质量不稳定：例如在四环素、土霉素生产中，配制产孢子斜面培养基用的麸皮，因小麦产地、品种、加工方法及用量的不同对孢子质量的影响也不同。蛋白胨加工原料不同，如鱼胨或骨胨对孢子影响也不同。地区不同、季节变化和水源污染，均可造成水质波动

8、，影响种子质量。2、原材料质量波动的主要原因：无机离子含量不同（微量元素Mg2+、Cu2+、Ba2+能刺激孢子的形成，磷含量太多或太少也