影響種子罐培養主要因素包括:營養條件,培養條件,染菌控制,擴培級數確定以及接種量的確定。
1培養基
培養基關系營養的獲取,對微生物的生長、繁殖、酶活性與產量均有直接影響。培養基可分為C/N基礎生長營養,無機鹽滲透壓控制,微量元素維系組成,以及pH酶活性調節系統。
培養基的要求以組成簡單,來源豐富,價格便宜,取材方便為宜。
注:
A種子罐最后一級當與生產罐一致,此時前罐已建立發酵所需酶系,新環境條件下不需要重新構建;
B種子罐培養基應當增加N用量,且無機氮的增量比例要大一些;
C菌種進級之后由于設備差異(罐型、攪拌形式、轉速等),培養基配比需要重新根據實驗調整
2種齡、接種量
種齡要求:對數生長期移種,這是因為嫩種和老種轉罐后啟動速度均較慢,會導致發酵周期增加且產量低。
接種量:接種量影響新環境下的遲滯期長短,這是因為接種量伴隨細胞分裂繁殖所需的RNA等代謝物,此類物質含量多可快速進入對數生長期,故接種量與新環境下的遲滯期成反比。
3溫度
前期看溫度,后期看溶氧。
任何微生物都有其最適溫度范圍,如下
生物學范圍內,每升高10℃,微生物生長速度可提升一倍,溫度直接影響細胞代謝酶系。
在最適范圍之內,提高對數生長期的前期的溫度有利于菌體的合成,對數生長期后期溶解氧對菌體合成速率影響更大,此時需要提升通氣量及攪拌等。
4 pH影響
陰離子(醋酸根,磷酸根)被吸收或氮源被利用后產NH3,使pH升;
陽離子(NH4+,K+)被吸收或有機酸積累使pH降;
高C培養基pH往低pH移動;
高N培養基pH往高pH移動。
調節pH三種方式:a酸堿溶液;b緩沖液;c緩沖劑(酸性或堿性鹽)
5通氣攪拌
通氣量、罐壓、攪拌共同決定了當前的溶氧狀態,只有當溶解氧大于當前的BOD時,今天才能正常生長,移種之后菌體進入對數生長期,分裂繁殖速率指數增長,當此時應當交替調節通氣量和攪拌功率,以使DO達到菌體所需標準,一旦無法滿足菌體可適當降溫,降低菌體耗氧速率,此時菌體分裂生長效率降低但不至于缺氧畸形或自溶。
6種子罐級數確定
技術越少,越不易染菌,級數由菌種性質確定,如生長速率,對數期菌體濃度,孢子的發育水平等,在不斷的優化調試之后,應當盡可能減少擴培種子罐級數,但需以不影響或較少影響生產罐遲滯期的增加及對數生長期生長速率為前提。