搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)

1、logo搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異第七組第七組company logo 在發(fā)酵工業(yè)研究中，廣泛采用搖瓶試驗(yàn)進(jìn)行在發(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)。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，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，它們所得產(chǎn)物的產(chǎn)量往往不完全一致。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，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。顯得十分重要。co

2、mpany logo 一、搖瓶實(shí)驗(yàn)一、搖瓶實(shí)驗(yàn) 二、搖瓶與發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異二、搖瓶與發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異 三、搖瓶放大培養(yǎng)的結(jié)果三、搖瓶放大培養(yǎng)的結(jié)果 四、消除差異的方法四、消除差異的方法主要內(nèi)容主要內(nèi)容company logo一、一、搖瓶實(shí)驗(yàn)搖瓶實(shí)驗(yàn) 1、搖瓶培養(yǎng)、搖瓶培養(yǎng) 搖瓶培養(yǎng)是在菌種的篩選培養(yǎng)階段（中試），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，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)。以便于轉(zhuǎn)移到大發(fā)酵罐進(jìn)行生產(chǎn)。company logo 在錐形瓶中在錐形瓶中裝入一定量裝入一定量 的培的培養(yǎng)基配上瓶塞，養(yǎng)基配上

3、瓶塞，經(jīng)滅菌后接種，經(jīng)滅菌后接種，在搖瓶上進(jìn)行恒在搖瓶上進(jìn)行恒溫振蕩培養(yǎng)。溫振蕩培養(yǎng)。 在培養(yǎng)過程在培養(yǎng)過程中分析測定培養(yǎng)中分析測定培養(yǎng)液中的有關(guān)參數(shù)液中的有關(guān)參數(shù)和產(chǎn)物得量和產(chǎn)物得量。company logo2、搖瓶培養(yǎng)的應(yīng)用、搖瓶培養(yǎng)的應(yīng)用 搖瓶試驗(yàn)可以在有限的空間、時間和一定量搖瓶試驗(yàn)可以在有限的空間、時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。在實(shí)驗(yàn)室研究中被廣泛采用。 company logo 搖瓶試驗(yàn)結(jié)果提供了生產(chǎn)菌株的基本信息和搖瓶試驗(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)

4、酵罐發(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)。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)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。上是由這兩種試驗(yàn)規(guī)模變化所引起的。company logo體積氧傳遞系數(shù)（體積氧傳遞系數(shù)（kla）和溶解氧的差）和溶解氧的差異異1co2濃度的差異濃度的差異2菌絲受機(jī)械損傷的差異菌絲受機(jī)械損傷的差異3二、搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異二、搖瓶和發(fā)酵罐培養(yǎng)的差異company logo1 體積氧傳遞系數(shù)（體積氧傳遞系數(shù)（kla）和溶解氧的差異）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)

5、：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company logo-搖瓶的搖瓶的kd值值company logo發(fā)酵罐的發(fā)酵罐的kd值值發(fā)酵罐的溶解氧都大于搖發(fā)酵罐的溶解氧都大于搖瓶瓶company logo2 co2濃度的差異濃度的差異 co2是微生物的代謝產(chǎn)物，同時它往往也是是微生物的代謝產(chǎn)物，同時它往往也是合成所需的一種基質(zhì)，溶解在發(fā)酵液中的合成所需的一種基質(zhì)，溶解在發(fā)酵液中的co2對對微生物發(fā)酵有抑制或刺激作用。微生物發(fā)酵有抑制或刺激作用。 大多數(shù)微生物適應(yīng)低大多數(shù)微生物適應(yīng)低co2濃度濃度（0.020.04%體積分?jǐn)?shù)）。當(dāng)排出的體積分?jǐn)?shù)）。當(dāng)排出的co2濃濃度高于

6、度高于4%時，碳水化合物的代謝及呼吸速度下時，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。降，影響菌體生長、形態(tài)及產(chǎn)物合成。company logo搖瓶搖瓶常壓狀態(tài)常壓狀態(tài)發(fā)酵罐發(fā)酵罐正壓狀態(tài)正壓狀態(tài)co2在水中的溶解度隨外界壓力的增大而增加。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)液的所以罐中培養(yǎng)液的co2濃度明顯大于搖瓶。濃度明顯大于搖瓶。company logo3 菌絲受機(jī)械損傷的差異菌絲受機(jī)械損傷的差異v搖瓶培養(yǎng)：菌體只受液體的沖擊或沿著瓶壁滑動搖瓶培養(yǎng)：菌體只受液體的沖擊或沿著瓶壁滑動影響影響機(jī)械損傷很輕機(jī)械損傷很輕v發(fā)酵罐培養(yǎng)：受攪拌葉的剪切力、攪拌時間

7、的長發(fā)酵罐培養(yǎng)：受攪拌葉的剪切力、攪拌時間的長短等短等機(jī)械損傷程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于搖瓶培養(yǎng)機(jī)械損傷程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于搖瓶培養(yǎng) company logour txt 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)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)時間、攪拌葉的葉尖線速度、培養(yǎng)液單位體積吸收的功時間、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)率以及體積氧傳遞系數(shù)(kla)等成正比關(guān)系，也就是說，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。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，

8、其漏出雖然搖瓶發(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。量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于罐的。攪拌增加菌體受損傷的程度攪拌增加菌體受損傷的程度company logo三、搖瓶放大培養(yǎng)的結(jié)果三、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 中的特性而定中的特性而定company logo四、消除差異的方法四、消除差異的方法v消除搖瓶與發(fā)酵消除搖瓶與發(fā)酵罐培養(yǎng)這兩種規(guī)罐培養(yǎng)這兩種規(guī)模結(jié)果的差異，模結(jié)果的差異，使搖瓶發(fā)酵結(jié)

9、果使搖瓶發(fā)酵結(jié)果能反映罐上的結(jié)能反映罐上的結(jié)果，是一個很重果，是一個很重要的問題。要的問題。company logo1增加搖瓶機(jī)的增加搖瓶機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速，提高搖提高搖瓶的瓶的kd值和值和溶氧水平溶氧水平2減少培養(yǎng)基的減少培養(yǎng)基的裝量，要注意裝量，要注意水分蒸發(fā)所引水分蒸發(fā)所引起的誤差起的誤差3直接向搖瓶中直接向搖瓶中通入無菌空氣通入無菌空氣或氧氣等措施或氧氣等措施4可在搖瓶中加可在搖瓶中加入玻璃珠來模入玻璃珠來模擬發(fā)酵罐的機(jī)擬發(fā)酵罐的機(jī)械攪拌來研究械攪拌來研究因攪拌引起的因攪拌引起的差異差異company logo 在搖瓶中附加擋板也可模擬罐發(fā)酵時菌絲體的在搖瓶中附加擋板也可模擬罐發(fā)酵時菌絲體的損傷。損傷。 為減少罐發(fā)酵對菌絲的損傷，可采用剪切力較為減少罐發(fā)酵對菌絲的損傷，可采用剪切力較小的螺