生物工藝學(xué)及講稿

1、第九講 培養(yǎng)基的設(shè)計及優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容：4-3 培養(yǎng)基的設(shè)計及優(yōu)化 §4- 3-1 培養(yǎng)基成分選擇的原則 §4-3-2 培養(yǎng)基的優(yōu)化 §4-3-3 培養(yǎng)基設(shè)計時注意的一些相關(guān)問題 目的要求：1. 掌握培養(yǎng)基成分選擇的一些基本原則 2. 掌握和了解培養(yǎng)基優(yōu)化中基本方法 3. 了解培養(yǎng)基設(shè)計時注意的一些相關(guān)問題 教學(xué)重點和難點：1、培養(yǎng)基成分選擇的一些基本原則 2、培養(yǎng)基的優(yōu)化的常用方法 教學(xué)方法：課堂講授為主，自學(xué)結(jié)合 內(nèi)容提要及課時分配：1、培養(yǎng)基成分選擇的原則（30）2、培養(yǎng)基的優(yōu)化（50）3、培養(yǎng)基設(shè)計時注意的一些相關(guān)問題（20）主講教師： 授課班級：生物08班

2、授課日期： 2010.10.9 導(dǎo)入新課：4.3 培養(yǎng)基的設(shè)計及優(yōu)化工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計和優(yōu)化是十分重要的，因為培養(yǎng)基的成分對產(chǎn)物濃度、菌體生長都有重要的影響。實驗設(shè)計方法發(fā)展至今可供人們根據(jù)實驗需要來選擇的余地也很大。選擇培養(yǎng)基成分，設(shè)計培養(yǎng)基配方，雖然有一些理論依據(jù)，但最終的確定是通過實驗的方法獲得的。4.3.1培養(yǎng)基成分選擇的原則在考慮某一菌種對培養(yǎng)記得總體要求時，在成分選擇時應(yīng)該注意一下幾個方面的問題。4.3.1.1 菌體的同化能力小分子物質(zhì)能夠通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行代謝。大分子物質(zhì)則需要相應(yīng)的水解酶才能利用。由于微生物來源和種類的不同，能分泌的水解酶系不一樣，所以利用

3、的的物質(zhì)也不一樣，所以必須要充分考慮微生物的同化能力。葡萄糖是幾乎所有微生物都能利用的碳源，因此在選擇培養(yǎng)基時一般優(yōu)先加以考慮。工業(yè)生產(chǎn)中一般采用淀粉水解糖糖化過程，得到的糖液稱為淀粉水解糖。目前淀粉水解糖的制備方法分為酸法、酸酶法和雙酶法，其中以雙酶發(fā)制得的糖液質(zhì)量最好。許多有機氮源都是很復(fù)雜的大分子蛋白質(zhì)。有些微生物缺乏蛋白分解酶，不能直接分解蛋白質(zhì)必須將有機氮源水解后才能被利用。4.3.1.2 代謝的阻遏和誘導(dǎo)在配制培養(yǎng)基考慮碳源和氮源時，應(yīng)該根據(jù)微生物的特性和培養(yǎng)的目的，注意快速利用的碳（氮）源和慢速利用的碳（氮）源的相互配合。對于快速利用的碳（氮）源，當(dāng)菌體利用葡萄糖時產(chǎn)生的分解代謝

4、產(chǎn)物會阻遏或抑制某些產(chǎn)物合成所需酶系的形成或酶的活性，即發(fā)生葡萄糖效應(yīng)4.3.1.3 合適的C、N 比培養(yǎng)基中碳氮比對微生物生長繁殖和產(chǎn)物合成的影響極為顯著。氮源過多，菌體生長旺盛，pH偏高，不利于代謝產(chǎn)物的積累；氮源不足，菌體繁殖量少，從而影響產(chǎn)量。碳源不足，容易引起菌體的衰老和自溶碳氮比不當(dāng)還會引起菌體按比例的吸收營養(yǎng)物質(zhì)，從而直接影響菌體的生長和產(chǎn)物的合成。微生物在不同的生長階段，其對碳氮比的最適要求也不一樣。4.3.1.4 pH的要求pH對于微生物的生長是一個極為重要的環(huán)境因子，在配制培養(yǎng)基培養(yǎng)基選取營養(yǎng)物質(zhì)時，也要考慮其代謝后對培養(yǎng)體系pH緩沖體系的影響，保證整個發(fā)酵過程中的pH處于

5、較為適宜的狀態(tài)。4.3.2 培養(yǎng)基優(yōu)化試驗設(shè)計 在工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計是十分重要的，因為培養(yǎng)基的成分對產(chǎn)物濃度、菌體生長都有重要的影響。實驗設(shè)計方法發(fā)展至今可供人們根據(jù)實驗需要來選擇的余地也很大。 單因素法（One at a time） 單因素方法的基本原理是保持培養(yǎng)基中其他所有組分的濃度不變，每次只研究一個組分的不同水平對發(fā)酵性能的影響。優(yōu)點是簡單、容易，結(jié)果很明了，培養(yǎng)基組分的個體效應(yīng)從圖表上很明顯地看出來，而不需要統(tǒng)計分析。這種策略的主要缺點是：忽略了組分間的交互作用，可能會完全丟失最適宜的條件；不能考察因素的主次關(guān)系；當(dāng)考察的實驗因素較多時，需要大量的實驗和較長的實驗周期

6、。但由于它的容易和方便，單因素方法一直以來都是培養(yǎng)基組分優(yōu)化的最流行的選擇之一。 均勻設(shè)計 (Uniform design) 均勻設(shè)計是我國數(shù)學(xué)家方開泰等獨創(chuàng)的將數(shù)論與多元統(tǒng)計相結(jié)合而建立起來的一種試驗方法。這一成果已在我國許多行業(yè)中取得了重大成果。均勻設(shè)計最適合于多因素多水平試驗，可使試驗處理數(shù)目減小到最小程度，僅等于因素水平個數(shù)。雖然均勻設(shè)計節(jié)省了大量的試驗處理，但仍能反映事物變化的主要規(guī)律。正交實驗設(shè)計（Orthogonal design） 正交設(shè)計就是從“均勻分散、整齊可比”的角度出發(fā)，是以拉丁方理論和群論為基礎(chǔ)，用正交表來安排少量的試驗，從多個因素中分析出哪些是主要的，哪些是次要的，

7、以及它們對實驗的影響規(guī)律，從而找出較優(yōu)的工藝條件。正交實驗不能在給出的整個區(qū)域上找到因素和響應(yīng)值之間的一個明確的函數(shù)表達(dá)式即回歸方程，從而無法找到整個區(qū)域上因素的最佳組合和響應(yīng)值的最優(yōu)值。而且對于多因素多水平試驗，仍需要做大量的試驗，實施起來比較困難。4.3.2.2 正交實驗設(shè)計正交實驗設(shè)計的的實質(zhì)就是選擇適當(dāng)?shù)恼槐恚侠戆才艑嶒?、分析實驗的一種實驗方法。具體可以分為以下幾個步驟：(1)明確實驗?zāi)康?，確定評價指標(biāo)；(2)挑選因素，確定水平；(3)選正交表，進(jìn)行表頭設(shè)計；(4)明確實驗方案，進(jìn)行實驗，得到結(jié)果；(5)對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析；(6)進(jìn)行驗證實驗，作進(jìn)一部分析。正交實驗分析方法：直

8、接對比法直接對比法就是對試驗結(jié)果進(jìn)行簡單的直接對比。直接對比法雖然對試驗結(jié)果給出了一定的說明，但是這個說明是定性的，而且不能肯定地告訴我們最佳的成分組合。顯然這種分析方法雖然簡單，但是不能令人滿意。直觀分析法 直觀分析法是通過對每一因素的平均極差來分析問題。所謂極差就是平均效果中最大值和最小值的差。有了極差，就可以找到影響指標(biāo)的主要因素，并可以幫助我們找到最佳因素水平組合。響應(yīng)曲面分析法 響應(yīng)曲面法是一種有效的統(tǒng)計技術(shù)，它是利用實驗數(shù)據(jù)，通過建立數(shù)學(xué)模型來解決受多種因素影響的最優(yōu)組合問題。通過對RSM的研究表明，研究工作者和產(chǎn)品生產(chǎn)者可以在更廣泛的范圍內(nèi)考慮因素的組合，以及對響應(yīng)值的預(yù)測，而均

9、比一次次的單因素分析方法更有效。現(xiàn)在利用SAS軟件可以很輕松地進(jìn)行響應(yīng)面分析。 實驗分析具體見教材P1144.3.2.4 培養(yǎng)及設(shè)計在發(fā)酵過程優(yōu)化控制中的作用和地位對于分批發(fā)酵（流加發(fā)酵）過程的優(yōu)化控制應(yīng)當(dāng)分為兩個階段，而且個階段的控制重點應(yīng)當(dāng)有所側(cè)重。第一階段：控制菌體的生長，在菌體生長階段找出影響產(chǎn)物分泌酶系的主要因素，并加以控制使菌體長好后處于最佳的產(chǎn)物合成階段；第二階段：控制產(chǎn)物的合成，在產(chǎn)物形成階段找出影響反應(yīng)速度變化的主要因素并加以控制，使產(chǎn)物的形成速度處于最佳或底物的消耗最經(jīng)濟(jì)。4.3.3 培養(yǎng)基設(shè)計時注意的一些相關(guān)問題4.3.3.1 原材料及設(shè)備的預(yù)處理4.3.3.2 原材料的

10、質(zhì)量4.3.3.3 發(fā)酵特征的影響4.3.3.4 滅菌第十講 滅菌教學(xué)內(nèi)容：5 滅菌 §5-1 滅菌的方法 §5-2 培養(yǎng)基的濕熱滅菌 目的要求：1. 掌握滅菌的幾種方法 2. 培養(yǎng)基的濕熱滅菌分批滅菌和連續(xù)滅菌 教學(xué)重點和難點：1、培養(yǎng)基的分批滅菌 2、培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌 教學(xué)方法：課堂講授為主， 內(nèi)容提要及課時分配：1、掌握滅菌的幾種方法（20）2、培養(yǎng)基的濕熱滅菌分批滅菌（30）3、培養(yǎng)基的濕熱滅菌連續(xù)滅菌（20）作業(yè)：1.培養(yǎng)基滅菌的方法有哪些？2.分批滅菌與連續(xù)滅菌各自的優(yōu)缺點有哪些？主講教師： 授課班級：生物08班 授課日期： 2010.10.12 導(dǎo)入新課：5.

11、 滅菌生物化學(xué)反應(yīng)過程發(fā)生染菌后會產(chǎn)生各種不良后果：由于雜菌的污染，使生物化學(xué)反應(yīng)的基質(zhì)或產(chǎn)物消耗，造成產(chǎn)率的下降；由于雜菌所產(chǎn)生的某些代謝反應(yīng)，或染菌后發(fā)酵液的某些理化性質(zhì)的改變，是產(chǎn)物的提取變得困難，造成收得率降低或產(chǎn)品質(zhì)量下降；污染的雜菌可能會分解產(chǎn)物而使生產(chǎn)失??；污染的雜菌大量繁殖，會改變反映介質(zhì)的pH值，從而使得生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)生異常變化；發(fā)生噬菌體污染，微生物細(xì)胞被大量裂解而使生產(chǎn)失敗。5.1滅菌的方法滅菌是用物理或化學(xué)方法殺死或除去物料或設(shè)備中一切有生命物質(zhì)的過程，包括營養(yǎng)細(xì)胞、細(xì)菌芽孢和孢子。應(yīng)用的范圍有：培養(yǎng)基滅菌；氣體除菌；設(shè)備機管道滅菌。常用的滅菌方法有以下幾種。5.1.1

12、化學(xué)試劑滅菌法：甲醛、乙醇或新潔爾滅、高錳酸鉀等；適用范圍：環(huán)境、皮膚及器械的表面消毒5.1.2.射線滅菌法：電磁波、紫外線或放射性物質(zhì)；適用范圍：無菌室、接種箱5.1.3.干熱滅菌法：常用烘箱，滅菌條件：160下保溫1h ，適用范圍：金屬或玻璃器皿5.1.4.濕熱滅菌法：利用飽和蒸汽滅菌，條件：121，30min ；適用范圍：生產(chǎn)設(shè)備及培養(yǎng)基滅菌5.1.5.過濾除菌法：利用過濾方法阻留微生物；適用范圍：制備無菌空氣 5.2 培養(yǎng)基的濕熱滅菌濕熱滅菌原理：蒸汽具有很強的穿透能力，而且在冷凝時會放出大量的冷凝熱，很容易使蛋白質(zhì)凝固而殺死各種微生物。 滅菌條件：121，30min。 滅菌不利方面：

13、同時會破壞培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分，甚至產(chǎn)生不利于菌體生長的物質(zhì)5.2.1 微生物的死亡速率與理論滅菌時間 生物熱死動力學(xué)（對數(shù)殘存定律） dN/dt =- kN N：活菌體個數(shù)（個）, t : 滅菌時間（min）,k：比死亡速率常數(shù)（min-1）dN/dt: 菌受熱死亡速率(個/min),Ln N/N0 = - k t N= N0 e- k t 以菌的殘留數(shù)Ln N/ N0的對數(shù)與時間t 作圖，得出一條直線，其斜率為- k.（P122 圖5-1）反應(yīng)速率常數(shù)k。 k與菌種的特性有關(guān)：相同溫度下，微生物越耐熱， k值越小；相同溫度下，微生物越不耐熱，k值越大。k與滅菌溫度有關(guān)：選擇即能達(dá)到滅菌要求，

14、又保證營養(yǎng)成分不被破壞的溫度。微生物種類：不同的微生物k值不同。初始菌量：在保持N值不變的前提下，t 與初始菌量N0的對數(shù)成正比。培養(yǎng)基成份：油脂、蛋白質(zhì)增加微生物的耐熱性。傳熱與混合狀況：影響受熱均勻度。培養(yǎng)基中固體顆粒的存在影響熱穿透。蒸汽中空氣的存在降低蒸汽分壓和滅菌溫度。pH：酸性pH下可加快微生物熱死速率 高溫對培養(yǎng)基成分的有害影響及其防止： 消除高溫有害影響的措施：（1）采用特殊加熱滅菌法(連續(xù)滅菌方法）（2）對易破壞的含糖培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時，應(yīng)先將糖液與其他成分分別滅菌后再合并；（3）對含Ca2+或Fe3+的培養(yǎng)基與磷酸鹽先作分別滅菌，然后再混合，就不易形成磷酸鹽沉淀；（4）對含有

15、在高溫下易破壞成分的培養(yǎng)基（如含糖組合培養(yǎng)基）可進(jìn)行低壓滅菌5.2.2培養(yǎng)基的分批滅菌將配制好的培養(yǎng)基同時放在發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備一起進(jìn)行加熱滅菌的過程，也稱實罐滅菌。過程包括：升溫、保溫和冷卻三階段。各階段對滅菌的貢獻(xiàn)： 20%、75%、5%。5.2.3培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌將培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外通過連續(xù)滅菌裝置進(jìn)行加熱、保溫和冷卻而進(jìn)行滅菌。 連續(xù)滅菌的流程與設(shè)備（1）配料預(yù)熱罐，將配制好的料液預(yù)熱到7090，以免連續(xù)滅菌時由于料液與蒸汽溫度相差過大而產(chǎn)生水汽撞擊聲；（2）連消塔，用高溫蒸汽使料液溫度很快升高到滅菌溫度（126132）；（3）維持罐，使料液在滅菌溫度下保持5

16、7min。因為：連消塔加熱的時間很短，光靠這段時間的滅菌是不夠的；（4）冷卻管，使料液冷卻到4050后（冷水噴淋），輸送到預(yù)先滅菌過的罐內(nèi)。 間歇滅菌與連續(xù)滅菌的比較 優(yōu) 點缺 點連續(xù)滅菌1.高溫短時滅菌，培養(yǎng)基營養(yǎng)成分損失少。2.發(fā)酵罐占用時間縮短，利用率高。 1.設(shè)備復(fù)雜，操作麻煩，染菌機會多。2.不適合含大量固體物，料的滅菌。間歇滅菌1.設(shè)備要求低，不需另外加熱、冷卻裝置。2.操作要求低，適合小批量生產(chǎn)規(guī)模3.適合含大量固體物料的滅菌1.培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)損失大，滅菌后培養(yǎng)基 質(zhì)量下降2.發(fā)酵罐的利用率較低3.不適合大規(guī)模生產(chǎn)的滅菌第十一講 空氣的除菌教學(xué)內(nèi)容：5. 滅

17、菌 §5-3 空氣的除菌 §5-3- 空氣的除菌 目的要求：1. 掌握空氣除菌的預(yù)處理設(shè)備及作用 2. 了解空氣過濾除菌的設(shè)備和方法 教學(xué)重點和難點：1、空氣除菌的預(yù)處理設(shè)備及作用 2、無菌檢測及發(fā)酵廢氣廢物的安全處理教學(xué)方法：課堂講授為主，自學(xué)結(jié)合 內(nèi)容提要及課時分配：1、空氣的除菌預(yù)處理（70）2、空氣的過濾除菌（30）作業(yè)：1.敘述發(fā)酵用無菌空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2.空氣預(yù)處理流程中有哪些設(shè)備，各設(shè)備的作用是什么。主講教師： 授課班級：生物08班 授課日期： 2010.10.14 導(dǎo)入新課：5.3 空氣的除菌5.3.1 發(fā)酵用無菌空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)空氣中微生物(包括細(xì)菌、酵母、霉

18、菌和病毒) 含量一般為103-104個/米3。一般附著在空氣中的灰塵上或霧滴上。 灰塵粒子的平均大小約0.6m左右，空氣除菌主要去除空氣中的微粒(0.6-1m）。發(fā)酵對空氣無菌程度的要求。一般要求1000次使用周期中只允許有一個菌通過，即經(jīng)過濾后空氣的無菌程度為N=10-3。 美國聯(lián)邦宇航局等級標(biāo)準(zhǔn)：100級（直徑小于0.5微米粒子數(shù)少于3.5個/L）發(fā)酵用的無菌空氣要達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：連續(xù)提供一定流量的壓縮空氣；提供一定壓強的連續(xù)空氣；進(jìn)入過濾器之前，空氣的相對濕度70%，以防止空氣過濾介質(zhì)的受潮；進(jìn)入發(fā)酵罐的空氣溫度可比培養(yǎng)溫度高10-30；提供一定潔凈度的壓縮空氣。5.3.2空氣的預(yù)處理 目

19、的：提高壓縮前空氣的潔凈度；去除壓縮后空氣中的油和水。 采風(fēng)塔 收集空氣 粗過濾器 攔截空氣中較大的灰塵以保護(hù)空氣壓縮機，同時也起到一定的除菌作用，減輕總過濾器的負(fù)擔(dān)。 空氣壓縮機 提供動力，使空氣克服隨后各設(shè)備的阻力?？朔斔瓦^程中過濾介質(zhì)的阻力并維持一定的氣流速度。壓縮后空氣溫度顯著上升，壓縮后的高溫空氣能引起過濾介質(zhì)的炭化或燃燒增大發(fā)酵罐的降溫負(fù)荷增加培養(yǎng)液水分的蒸發(fā)一般用列管式冷卻器進(jìn)行冷卻。 空氣儲罐 消除壓縮空氣的脈動；消除壓縮機排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的空氣壓力。利用重力沉降作用除去部分油霧。緊接空壓機安裝。有些裝有冷卻管。 冷卻器 空氣壓縮機出口氣溫一般在120左右，必須冷卻

20、；潮濕地域和季節(jié)，空氣含水量較高，為避免過濾介質(zhì)受潮而失效，冷去還可以達(dá)到除濕的作用。冷卻降溫后的空氣濕度增大，會使過濾介質(zhì)受潮失效。 氣液分離設(shè)備 除去空氣中的水和油，保護(hù)下面的過濾介質(zhì)。旋風(fēng)分離器利用離心力進(jìn)行沉降，對于10mm以上的微粒分離效率較高。絲網(wǎng)分離器利用慣性進(jìn)行攔截，分離效率較高，能除去25mm的細(xì)小顆粒。 空氣加熱設(shè)備 壓縮空氣經(jīng)過旋風(fēng)分離器與除去了空氣中的液滴、霧沫。通過將空氣加熱，在進(jìn)入總過濾器之前把空氣的相對濕度從100%降低到70%以下。將除油水的空氣加熱（溫差在1015°C 左右），降低相對濕度（達(dá)50%60%）后，輸入過濾器。用列管換熱器。5.3.3 空

21、氣的過濾除菌（一） 輻射殺菌、（二） 熱殺菌、（三） 靜電除菌、（四） 過濾除菌 5.3.3.1空氣過濾除菌的原理與介質(zhì) 過濾除菌的種類絕對過濾：過濾介質(zhì)的濾孔小于細(xì)胞和孢子。深層介質(zhì)過濾：介質(zhì)的孔隙一般大于微生物細(xì)胞。 深層介質(zhì)過濾的原理 微粒隨氣流通過濾層時，由于濾層纖維的層層阻礙，使氣流出現(xiàn)無數(shù)次改變運動速度和方向的繞流運動，引起微粒與濾層纖維間產(chǎn)生慣性沖擊、攔截、布朗擴散、重力沉降、靜電引力等作用把微粒滯留在纖維表面上，實現(xiàn)過濾的目的。 空氣過濾除菌介質(zhì)纖維狀或顆粒狀過濾介質(zhì)：棉花：常用，有彈性，纖維長度適中。玻璃纖維：直徑小，不易折斷，過濾效果好?；钚蕴浚阂筚|(zhì)地堅硬，顆粒均勻。缺點

22、：體積大，裝填費時費力，松緊度不易掌握，空氣壓降大。紙類過濾介質(zhì)超細(xì)玻璃纖維紙 36張疊在一起使用，過濾效率高，壓降小。缺點：強度不大（特別是受潮后）。發(fā)酵生產(chǎn)中制備無菌空氣的大致過程 空氣 空壓機 貯氣罐 冷卻 除油水 加熱 空氣預(yù)處理 總過濾器 分過濾器 無菌空氣 空氣過濾第十二講 種子的擴大培養(yǎng)教學(xué)內(nèi)容：6. 種子擴大培養(yǎng) §5-4 無菌檢測及發(fā)酵廢氣廢物的安全處理 §6-1 種子制備工藝 §6-2 種子質(zhì)量的控制措施 目的要求：1. 掌握種子的制備工藝流程 2. 了解無菌檢測及發(fā)酵廢氣廢物的安全處理辦法 3. 了解種子質(zhì)量的控制措施 教學(xué)重點和難點：1、種

23、子的制備工藝流程 2、無菌檢測及發(fā)酵廢氣廢物的安全處理教學(xué)方法：課堂講授為主 內(nèi)容提要及課時分配：1、無菌檢測及發(fā)酵廢氣廢物的安全處理（30）2、種子的制備工藝流程（50） 3、種子質(zhì)量的控制措施（20） 作業(yè)：1.種子擴大培養(yǎng)的目的是什么？2.何謂種子接種齡、接種量，不適宜的接種齡和接種量各會產(chǎn)生什么后果？主講教師： 授課班級：生物08班 授課日期： 2010.10.14 導(dǎo)入新課：5.4 無菌檢測及發(fā)幾哦廢氣廢物的安全處理5.4.1 無菌檢測工業(yè)生產(chǎn)中，為明確責(zé)任、跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度、及早發(fā)現(xiàn)染菌，一般在菌種制備、發(fā)酵罐接種前后和培養(yǎng)過程中都按時取樣、進(jìn)行無菌檢測。對發(fā)酵液的無菌檢測有三種方式：

24、無菌試驗、鏡檢、試劑盒。無菌實驗有肉湯培養(yǎng)法、雙碟法、斜面培養(yǎng)法等?？諝庀到y(tǒng)的無菌檢測主要考察過濾器是否失效，檢測兩側(cè)的壓降。5.4.2 發(fā)酵廢氣廢物的安全處理目前國內(nèi)發(fā)酵行業(yè)普遍采用的方法是將排氣途徑堿液處理后排向大氣。發(fā)生噬菌體污染后，雖經(jīng)堿液處理，吸風(fēng)口出尚有噬菌體存在，這些噬菌體又能于通過過濾除去，可以在空氣預(yù)處理流程中，將儲罐緊靠空壓機，空氣在儲罐存留一段時間可達(dá)到殺滅噬菌體的作用。6. 種子擴大培養(yǎng)種子擴大培養(yǎng)的概念：種子擴大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過三角瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。這些純種

25、培養(yǎng)物稱為種子。 發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程中的種子的必須滿足以下條件：（1）菌種細(xì)胞的生長活力強，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長，遲緩期短；（2）生理形狀穩(wěn)定；（3）菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求；（4）無雜菌污染； （5）保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力6.1 種子的制備過程實驗室階段：不用種子罐，所用的設(shè)備為培養(yǎng)箱、搖床等實驗室常見設(shè)備，在工廠這些培養(yǎng)過程一般都在菌種室完成，因此現(xiàn)象地將這些培養(yǎng)過程稱為實驗室階段的種子培養(yǎng)。生產(chǎn)車間階段：種子培養(yǎng)在種子罐里面進(jìn)行，一般在工程歸為發(fā)酵車間管理，因此形象地稱這些培養(yǎng)過程為生產(chǎn)車間階段。6.1.1 實驗室種子的制備實驗室種子的制備一般采用兩種方式：對于產(chǎn)孢子能力強的

26、及孢子發(fā)芽、生長繁殖快的菌種可以采用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)孢子，孢子可直接作為種子罐的種子，這樣操作簡便，不易污染雜菌。 對于產(chǎn)孢子能力不強或孢子發(fā)芽慢的菌種，可以用液體培養(yǎng)法。6.1.2 生產(chǎn)車間種子制備 實驗室制備的孢子或液體種子移種至種子罐擴大培養(yǎng)，種子罐的培養(yǎng)基雖因不同菌種而異，但其原則為采用易被菌利用的成分如葡萄糖、玉米漿、磷酸鹽等，如果是需氧菌，同時還需供給足夠的無菌空氣，并不斷攪拌，使菌（絲）體在培養(yǎng)液中均勻分布，獲得相同的培養(yǎng)條件。 種子罐級數(shù)的確定 種子罐的作用：主要是使孢子發(fā)芽，生長繁殖成菌（絲）體，接入發(fā)酵罐能迅速生長，達(dá)到一定的菌體量，以利于產(chǎn)物的合成。種子罐級數(shù)：是指制備種子需逐級擴大培養(yǎng)的次數(shù)，取決于：菌種生長特性、孢子發(fā)芽及菌體繁殖速度；所采用發(fā)酵罐的容積。一級種子罐擴大培養(yǎng) 二級發(fā)酵二級種子罐擴大培養(yǎng) 三級發(fā)酵三級種子罐擴大培養(yǎng) 四級發(fā)酵 確定種子罐級數(shù)需注意的問題： 種子級數(shù)越少越好，