发酵工程原理与技术——第六章、种子扩大原理与技术

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①梭状芽孢杆菌发酵丁醇－丙酮时种子扩大培养：
首先将保藏的菌种接种在马铃薯葡萄糖肉汤培养基上，活化培养24h，作为1级培养物。
将1级的培养物接种入600 ml基质含量为糖4%，(NH4 )2SO45%，CaCO36%，P2O50.2%（以磷酸盐形式提供)的培养基中培养20~24 h，作为2级培养物。
将90 ml 2级的培养物接种入含有3000 ml培养基的4000ml三角烧瓶中，作为3级培养物。
将3级的培养物接种入25000L发酵罐中，培养基与2级培养物配置相同，但糖为6%。
4级的培养物按0.5%~3%的接种量接入300000~500000 L发酵罐中，发酵过程中要补充NH3。
②酿酒酵母的扩大培养：
采用由一个1.5L和一个150L发酵罐相互连接的二级发酵系统。
小罐中盛以麦芽汁， 灭菌后冷却，将摇瓶中培养的接种物接入1.5L发酵罐通气培养，经3~4天扩大培养后，
利用空气压力将发酵液压入预先盛有经灭菌冷却后的麦芽汁的150L发酵罐中通气培养， 同时将150L发酵罐中混合有接种物与麦芽汁的培养物压回一部分到1.5L小罐中。
150L发酵罐培养3~4天后，再移入1000L发酵罐中。此时，在1.5L小罐中的培养物也可作为种子接入另一个150L的二级发酵罐中。
③面包酵母的扩大培养：
可分为五步，前两步的无菌要求比后三步的无菌要求更高。第一级接种量为0.2Kg,培养24h后产生的酵母量为190Kg，第二级接种量为190Kg,培养9h后生成1000Kg酵母，第三级接种量为1000Kg,培养11h后生成5000Kg酵母，第四级接种1000Kg,培养11h后生成5000Kg（重复6次），最后一级接种1000Kg,培养11h后生成5000Kg（重复25次）。
④丝状真菌发酵的种子扩大培养
当采用孢子的悬浮液作为种子时，可将“滚瓶”技术应用于产黄青霉的孢子生产上。将300mL含3%琼脂培养基置于1L圆柱形瓶中， 灭菌后待冷到45℃时置于滚动机上，使琼脂固定在瓶的内壁上，然后将少量孢子悬浮液接种到瓶壁，24℃培养6~7天。
⑤丝状真菌发酵的种子扩大培养
当采用孢子的悬浮液作为种子时，许多丝状真菌能在谷类的颗粒表面形成大量的孢子。如曲霉产孢子方法之一，是在一个2.8L弗氏烧瓶中放入200g去壳大麦粒和100g麸皮， 在相对湿度98%时28℃培养6天,可产生5×1011 个分生孢子。
⑥丝状真菌发酵的种子扩大培养，当采用孢子的悬浮液作为种子时，也可以选择在液体深层培养基中产生孢子。如灰黄霉素产生菌展青霉形成沉没孢子。在良好通气条件下，将600mL含氮量在0.05%∼0.1%(m/V)、乳清粉在4%、KH2PO₄在0.4%、KCl在0.05%、玉米浆(干重, 含N约0.04%)在0.38%的培养基置于2L摇瓶中，将Czapek-Dox琼脂上培养而得的孢子接入， 25℃培养7天， 产生的孢子悬浮液可按10%的接种量接入生产罐发酵。
⑦丝状真菌发酵的种子扩大培养
可用丝状真菌的菌丝体作为接种物。如赤霉素发酵中的接种物扩大培养程序。菌种先接种在土豆—葡萄糖琼脂斜面上， 24℃培养1周，挑取三支斜面上的菌丝接入盛有4L培养基的9L大玻璃瓶中，28℃通气培养75h，然后转移到含有同样培养基100L的种子罐中。
⑧放线菌发酵时的种子扩大培养
如褐黄孢链霉菌生产纳他霉素过程中，各级种子接种量均在6%，种子培养时间均24-28小时，菌浓达到20%以上。若是30L发酵罐种子采用一级种子，即直接使用摇瓶种子120mL。若是1m3发酵罐采用二级种子，摇瓶种子2L接入50L种子罐。若是4m3发酵罐采用三级种子，摇瓶种子720-900mL，接种至12-15L种子罐，然后移至200L种子罐，然后接入发酵罐。若是18m3发酵罐采用三级种子，摇瓶种子3L，一级种子罐种子60L，二级种子罐种子1m3，然后接入发酵罐。
⑨用无菌方式将青霉素菌种经过单菌落平板活化筛选菌落，茄子瓶斜面扩大培养、两级茄子瓶小米扩大培养，最终形成具备接种数量的罗氏瓶小米孢子，完成实验室种子制备，然后小米孢子通过火焰保护接入无菌种子罐培养，经过10L和22m³种子罐的二级发酵即可完成生产车间种子制备工作，转入发酵罐中继续发酵。