刘冬版_第5章_种子的扩大培养

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1、第五章种子扩大培养掌握工业发酵种子扩大培养的工艺过程及操作要点理解影响种子质量的因素学习目标种子扩大培养概念：种子扩大培养：是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。种子扩大培养的原因工业生产规模的增大需要种子就增多种子的扩大培养种子扩大培养的任务，不但要得到纯而壮的培养物，还要获得活力旺盛的、性能稳定、接种数量足够的培养物。菌种扩大培养（1）为发酵罐的投料提供足够数量的代谢旺盛的种子。（2）发酵时间的长短与接种量

2、的大小有关，接种量大，发酵时间则短。（3）将较多数量的成熟菌体接入发酵罐中，就有利于缩短发酵时间，提高发酵罐的利用率，并且也有利于减少染菌的机会。（4）对于不同产品的发酵过程来说，必须根据菌种生长繁殖速度快慢及生产的规模决定种子扩大培养的级数。种子质量的优劣对发酵生产起关键作用。其生产方法与条件随不同的生产品种和菌种种类而异。种子液(几或几十立方米)按10%接种量发酵罐(几十或几百立方米)由实验室制备到车间生产的过程作为种子的要求：1)、菌种活力强，移种后能迅速生长，迟缓期短2)、生理性状稳定3)、菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求

3、4)、无杂菌污染5)、保持稳定的生产能力第一节种子制备工艺固体培养法液体培养法(两类）操作步骤培养设备优缺点1、固体培养法培养类型2、液体培养法静置培养通气培养厌氧发酵罐摇瓶或种子罐通气量充足，溶氧好，菌体生长快，适合菌丝的种子制备种子制备的过程大致可分为：实验室种子制备阶段生产车间种子制备阶段一、实验室种子制备保藏在沙土管、冷冻干燥管或斜面上的菌种经无菌操作接入适合于孢子发芽或者营养体生长的斜面培养基上，经培养成熟后挑选正常的孢子或营养菌体再一次接入试管斜面反复培养几代。这一阶段也称为活化，目的是使保藏的菌种达到正常稳定的生长代谢速度

4、。斜面活化的菌种进一步扩大培养，根据菌种特性的不同可采用不同的培养方法。可采用固体培养基培养孢子，直接作为种子罐的种子。举例:产黄青霉菌，采用大米或小米为固体培养基，装入摇瓶、灭菌，要注意控制米粒含水量，使米粒不粘不散。接入孢子，25-28℃培养14d。培养结束，将孢子瓶于真空下抽去水分，使含水量10％以下，冰箱保存备用。产孢子能力强的及孢子发芽、生长繁殖快的菌种生产上一般采用斜面营养细胞保藏法。通过实验室种子扩培获得一定数量和质量的菌体。斜面菌种于32℃，培养18-24h，即可移入250mL摇瓶液体培养基，32℃培养12h，即可作种子

5、罐种子。例如：谷氨酸棒状杆菌。不产孢子的菌种一般保存在麦芽汁琼脂培养基或MYPG培养基的斜面上，4℃冰箱保存.每年移种3-4次。斜面菌种→接入含10mL麦芽汁试管→25-27℃培养2-3d→扩大至三角瓶→25℃培养2d→移至含5-10L麦芽汁的罐→15-20℃培养3-5d→含100L麦芽汁的发酵罐。生产啤酒的酵母菌MYPG培养基：3g麦芽浸出物，3g酵母浸出物，5g蛋白胨,10g葡萄糖,20g琼脂,1L水。除蛋白质、盐类、维生素外能溶于水的浸出物质，包括含氮浸出物和无氮浸出物。二、生产车间种子制备采用易被菌利用的成分，如葡萄糖、玉米桨、

6、磷酸盐等，同时还需供给足够的无菌空气并不断搅拌，使菌丝体在培养液中均匀分布，获得相同的培养条件。种子罐培养原则：以实验室制备的孢子或摇瓶营养细胞做种子，经种子罐扩大培养后，满足发酵罐对种子的要求。摇瓶菌丝体种子：种子罐之间或发酵罐间的移种：接种方法：可在火焰保护下接入种子罐或采用压差法接入。主要采用压差法，由种子接种管道进行移种，移种过程中要防止接受罐表压降至零.种子罐级数的确定种子罐级数指制备种子需扩大培养的次数.种子罐的作用？种子制备的工艺过程中，因菌种不同，一般可以分为一级种子、二级种子和三级种子。种子罐的级数主要取决于菌种的性质

7、、菌体生长速度、产物品种、生产规模及发酵设备的合理利用率。一级种子接入发酵罐发酵称为二级发酵二级种子接入发酵罐发酵称为三级发酵。。。。。。。依次类推可知发酵的级数=种子级数+1种子罐级数的意义：种子罐级数越少，越有利于简化工艺和控制，并可减少移种带来染菌机会。但也必须考虑尽量延长发酵罐生产产物的时间，缩短由于种子发芽、生长而占用的非生产时间，以提高发酵罐的生产率。因此，种子罐级数不宜过少。一、谷氨酸生产的种子制备制备过程斜面菌种→一级种子培养→二级种子培养→发酵1、斜面培养培养基：蛋白胨1%，牛肉膏1%，氯化钠0.5琼脂2%，pH7.0

8、～7.2。培养基特点：有利于菌体的生长，原料比较精细培养条件：32℃，生长18～24h。生长斜面要求：生长良好，所使用斜面连续传代不超过3次。2.一级种子（摇瓶）培养条件：于1000mL三角瓶中，装液200