发酵工业种子扩大培养方法

发布时间:2013-9-6 16:26
发酵工业微生物菌种的培养法可分为通气培养和静置培养两大类型。静置培养法即将培养基盛于菌种培养容器或发酵容器中,在接种后,不通空气进行发酵,又称为嫌气性发酵或称厌氧发酵。利用通气培养法生产的菌种以好氧菌和兼性好氧菌居多,它们生长的环境必须供给空气,以维持一定的溶解氧水平,菌体才能迅速生长和发酵,又称为好气性发酵。在静置和通气培养两类方法中又可分为液体培养和固体培养两大类型,其中每一类型又有表面培养与深层培养之分。 表面培养法 表面培养是一种好氧静置培养方法,针对容器内培养基物理状态又分为液态表面培养和同态表面培养。相对于容器内培养基体积而言,表面积越大,越利于促进氧气由气液(气周)界面向培养基内传递,包括茄子瓶、克氏瓶或瓷盘培养。使用这种培养方法,菌的生长速度与培养基深度有关,单位体积的表面积越大,生长速度也越快。氧的供给常成为发酵的限速因素,所以发酵周期长,占地面积大。优点是不需要深层培养耐的搅拌和通气,节省动力。如茄子瓶、培养皿,曲盘制曲等培养和醋酸、柠檬酸发酵等。 固体培养法 固体培养又分为浅盘固体培养和深层固体培养,统称曲法培养。它起源于我国酿造生产特有的传统制曲技术,其最大特点是固体曲的酶活力高。固体培养的优点是:①原料:以谷物和农业废物为主要原料,只需外加适量水分,若干无机盐等。培养基组成简单。②防止污染:利用霉菌能在水分较低的基质表面进行增殖的特性,在这种条件下,细菌牛长不好,由此不易引起细菌污染+③通气:无论浅盘或深层固体通风制曲,都可以在曲房周围使用循环的冷却增湿的无菌空气来控制温度、湿度,并且能适应菌种在不同生理时期的需要灵活加以调节。在固体培养中氧气由基质粒子间宅隙的空气中直接供给微生物,比液体培养时的用通气搅拌供给氧气节能。 液体深层培养法 用液体深层发酵罐从罐底部通气,送入的空气由搅拌桨叶分散成微小气泡以促进氧的溶解,这种由罐底部通气搅拌的培养方法,相对于由气液界面靠自然扩散使氧溶解的表面培养法,称为深层培养法,液体曲、柠檬酸、谷氨酸、肌苷酸及其他发酵产品先后采用此法进行生产,特点是容易按照生产菌种对于代谢的营养要求以及不同生理时期的通气、搅拌、温度与培养基中氢离子浓度等影响,选择最佳培养条件。现在发酵罐的容积最大为500—1 000 t,溶解氧、温度、pH等均有自控仪器或采用计算机控制,推动着整个发酵工业的发展。 载体培养法 载体培养来源于曲法培养,同时又吸收了液体培养的优点,是近年来新发展的一种培养方法。特征是以天然或人工合成的多孔材料代替麸皮之类的固态基质作为微生物的载体,营养成分可以严格控制,发酵结束,只需将菌体和培养液挤压出来进行抽提,载体又可以重新使用,载体的取材必须经得起蒸汽加热或药物灭菌,多孔结构既有足够的表面积,又能允许空气流通。 本文参考《发酵工程原理与技术》一书。
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