《搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)》PPT課件VIP

搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異,第七組,CompanyLogo,在發(fā)酵工業(yè)研究中，廣泛采用搖瓶試驗(yàn)進(jìn)行發(fā)酵條件的初步探索，為罐發(fā)酵提供參考數(shù)據(jù)。但搖瓶或小發(fā)酵罐的試驗(yàn)條件轉(zhuǎn)移到大發(fā)酵罐時(shí)，它們所得產(chǎn)物的產(chǎn)量往往不完全一致。所以，如何盡量縮小它們之間結(jié)果的差異，保證搖瓶培養(yǎng)為罐發(fā)酵提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，就顯得十分重要。,CompanyLogo,一、搖瓶實(shí)驗(yàn)二、搖瓶與發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異三、搖瓶放大培養(yǎng)的結(jié)果四、消除差異的方法,主要內(nèi)容,CompanyLogo,一、搖瓶實(shí)驗(yàn),1、搖瓶培養(yǎng)搖瓶培養(yǎng)是在菌種的篩選培養(yǎng)階段（中試），中試生產(chǎn)的目的是確定菌種培養(yǎng)的最佳操作條件，以便于轉(zhuǎn)移到大發(fā)酵罐進(jìn)行生產(chǎn)。,CompanyLogo,在錐形瓶中裝入一定量的培養(yǎng)基配上瓶塞，經(jīng)滅菌后接種，在搖瓶上進(jìn)行恒溫振蕩培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中分析測定培養(yǎng)液中的有關(guān)參數(shù)和產(chǎn)物得量。,CompanyLogo,2、搖瓶培養(yǎng)的應(yīng)用搖瓶試驗(yàn)可以在有限的空間、時(shí)間和一定量的人力的條件下，短期內(nèi)獲得大量的數(shù)據(jù)，所以在實(shí)驗(yàn)室研究中被廣泛采用。,CompanyLogo,搖瓶試驗(yàn)結(jié)果提供了生產(chǎn)菌株的基本信息和發(fā)酵工藝數(shù)據(jù)，經(jīng)過中試放大后用于工廠發(fā)酵罐生產(chǎn)。搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)之間出現(xiàn)差異的原因本質(zhì)上是由這兩種試驗(yàn)規(guī)模變化所引起的。,CompanyLogo,體積氧傳遞系數(shù)（KLa）和溶解氧的差異,1,二、搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異,CompanyLogo,1體積氧傳遞系數(shù)（KLa）和溶解氧的差異,通氣狀況：搖瓶培養(yǎng)：瓶塞對氧傳遞的阻力、表面通氣狀況與周圍環(huán)境有關(guān)發(fā)酵罐培養(yǎng)：鼓泡通氣Kd值：溶氧系數(shù)Kd在搖瓶發(fā)酵和發(fā)酵罐中的差異很大,CompanyLogo,-,搖瓶的Kd值,CompanyLogo,發(fā)酵罐的Kd值,發(fā)酵罐的溶解氧都大于搖瓶,CompanyLogo,2CO2濃度的差異,CO2是微生物的代謝產(chǎn)物，同時(shí)它往往也是合成所需的一種基質(zhì)，溶解在發(fā)酵液中的CO2對微生物發(fā)酵有抑制或刺激作用。大多數(shù)微生物適應(yīng)低CO2濃度（0.020.04%體積分?jǐn)?shù)）。當(dāng)排出的CO2濃度高于4%時(shí)，碳水化合物的代謝及呼吸速度下降，影響菌體生長、形態(tài)及產(chǎn)物合成。,CompanyLogo,搖瓶常壓狀態(tài)發(fā)酵罐正壓狀態(tài)CO2在水中的溶解度隨外界壓力的增大而增加。所以罐中培養(yǎng)液的CO2濃度明顯大于搖瓶。,CompanyLogo,3菌絲受機(jī)械損傷的差異,搖瓶培養(yǎng)：菌體只受液體的沖擊或沿著瓶壁滑動影響機(jī)械損傷很輕發(fā)酵罐培養(yǎng)：受攪拌葉的剪切力、攪拌時(shí)間的長短等機(jī)械損傷程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于搖瓶培養(yǎng),CompanyLogo,urTxt,菌體內(nèi)核酸類物質(zhì)的漏出率與攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌持續(xù)時(shí)間、攪拌葉的葉尖線速度、培養(yǎng)液單位體積吸收的功率以及體積氧傳遞系數(shù)(KLa)等成正比關(guān)系，也就是說，這些發(fā)酵參數(shù)的數(shù)量增加，其漏出率也增加，菌體受損傷的程度也增加。雖然搖瓶發(fā)酵也有低分子核酸類物質(zhì)漏出，其漏出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于罐的。,攪拌增加菌體受損傷的程度,CompanyLogo,三、搖瓶放大培養(yǎng)的結(jié)果,溶氧敏感，罐中生產(chǎn)能力可能高于搖瓶機(jī)械損傷敏感，罐中的生產(chǎn)能力低于搖瓶溶氧和機(jī)械損傷都敏感，其結(jié)果隨發(fā)酵罐中的特性而定,CompanyLogo,四、消除差異的方法,消除搖瓶與發(fā)酵罐培養(yǎng)這兩種規(guī)模結(jié)果的差異，使搖瓶發(fā)酵結(jié)果能反映罐上的結(jié)果，是一個(gè)很重要的問題。,CompanyLogo,從下面四個(gè)方面模擬罐上發(fā)酵的條件,CompanyLogo,在搖瓶中附加擋板也可模擬罐發(fā)酵時(shí)菌絲體的損傷。為減少罐發(fā)酵對菌絲的損傷，可采用剪切力較小的螺旋漿式