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更新:2016/7/21 16:40:22      点击:
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    微生物菌剂发酵装备...

产物先容

微生物菌剂发酵装备出产必需具有以下装备: 

  (1)  灭菌消毒装备 

  灭菌的办法良多,但食用菌的发酵出产中多接纳“空消和真消”灭菌情势:空消即对发酵罐及管道举行空着消毒。实消即培养液置于发酵罐内用高压蒸汽消毒,其长处是只需蒸汽发生器那一专业装备,操纵比力烦琐,其错误谬误是由因而正在高温下且长时间的环境举行灭菌,故培养液极易发生过热而招致营养成分粉碎。 

  (2)  空气净化装备 

  发酵出产要求进入罐体的氛围须是干净无菌的枯燥氛围,因为空气压缩机输出的氛围温度下,且含有纯菌、油、火等,是以必需颠末处置后,才气进入罐体。 

  出产上压缩空气的净化历程大同小异,大都处置办法为:(1)压缩空气经过一冷却器降温。(2)经过一个油、水份离器,撤除氛围中的大部分油和火。(3)氛围进人一个较大容积的氛围贮罐,氛围贮罐一则可使压缩空气进一步冷却,两则对全部氛围体系的压力起到缓冲和均衡感化。(4)经过一个冷却器和塞有棉塞介质的去污器。(5)氛围进人总过滤器内举行过滤除菌。 

  压缩空气的净化历程为先经过一个总过滤器(其过滤介质必需按期举行高压蒸汽灭菌),再经过小型的分过滤器,再一次举行过滤除菌。 

  (3)  发酵出产装备 

  食用菌的发酵出产多接纳二级发酵取三级发酵。若按接种量10%计较,则终极利用的发酵罐为:一级种子罐50降,二级种子罐500降。发酵罐5000降。种子罐100降,发酵罐1000降,普通以两个种子罐以上配一个发酵罐,如许一旦一个种子罐染菌了,另有一个种子罐可供备用。种子罐容积越小,摇瓶菌种的接种量越小,净化纯菌的机率也越小。 

  若用10L、25L的发酵罐,且多接纳三级发酵,故10L发酵罐(按75%计较)所对应的二级种子罐为750m1,一级种子罐为75ml。同理,25L的发酵罐所对应的二级种子罐为1800m1,一级种子罐为180ml。 

  (4)后处置装备 

  深层液体发酵中,后处置装备名目繁多,挑选何种装备视菌株的差别及所得产品的必要而定。假如是出产食用菌的液体菌种用于种植出产,则只必要将菌液打入已灭菌的密闭器内,不用举行后处置;假如目标产品是菌丝体,则起首利用板框压滤机、离心机等使发酵液中的菌丝别离出来,再举行烘干,破坏以后获得菌体干粉终。假如欲获得撤除菌丝体的发酵浑液,则将过滤或压滤后的发酵浑液经过薄膜浓缩器或减压浓缩器,然后获得稀释液,再置于夹层蒸煮锅中进一步获得膏状物,假如目标产品是菌种中或发酵中的某种次生代谢产品,则必需按照次生代谢产品的差别提取工艺挑选蒸煮罐离子交换器,萃取罐等装备。 
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  四、  深层发酵出产的有关参数 

  深层发酵出产取摇瓶液体培育是完整差别的培育方法。摇瓶实验中获得的代谢曲线及各类参数,只能供发酵出产时参考。正在摇瓶实验中能够获得的菌丝含量及次生代谢产品含量,一旦放大到发酵罐中实验,前提可完全一致。以是,深层液体发酵时,应参照发酵罐出产的有关参数节制出产。参数为物理参数及生物参数,物理参数有温度、压力、搅拌速度、氛围流量、溶解氧、排气中氧及二氧化碳含量等;化学参数有pH值、糖、氧及次生代谢产品的含量等。生物参数包罗菌丝形状、发酵液中菌体含量等。 

  1、  物理参数 

  (1)温度  可影响发酵历程中基质的反响速度及氧的溶解度。温度和菌体代谢、代谢产品的发生有紧密亲密的干系。差别的菌种及统一菌种正在差别的代谢阶段,其相宜的温度也不同,温度可从温度主动显示器或从温度计中读出。 

  (2)压力  发酵罐内保持必定的压力可节制压力为0时杂菌的净化,而且可增加溶液中的溶解氧。但二氧化碳正在水中的溶解度比氧年夜良多,是以罐压不宜太下,食用茵的发酵出产,罐压普通节制正在0.3—0.5MPa摆布,罐压可正在压力表上表现。 

  (3)搅拌速度  进步罐体搅拌器的搅拌速度可加强培养液中氧的消融速度,借可破裂菌体,有益菌丝增殖。但转速过高,菌体机器粉碎过大,也不利于菌丝发展、转速可经过改动变速电动机去调理。 

  (4)氛围流量  无菌氛围是食用菌发酵出产中氧的根源。差别菌种及统一菌种正在差别的发展阶段所必要的通气量差别。培养基装量愈多,通气环境愈好,菌丝发展也愈慢。如增添通气量,可进步菌丝体产量。理论证实,灵芝的菌丝发展对氧气的要求要比别的食用菌下一点。普通接纳氛围流量为0.5:1—1:1V/Vmin。 

  (5)溶解氧  发酵历程中的溶解氧浓度巨细和氧的传送速度取菌株的耗氧相干。溶解氧用于理解发酵菌株对氧的操纵规律,唆使发酵的非常环境。溶解氧用插入发酵液中的溶解氧电极测定。 

  (6)排气中氧及二氧化碳含量  测定排气中氧的含量,能够计算出菌体耗氧率。测定排气中二氧化碳,再分离发生菌的耗氧率,能够理解菌体的呼吸规律。 

  2、化学参数 

  (1)pH值  发酵液的pH值是发酵历程中各类生化反响的综合目标。理解该值的变革规律,可理解茵体的发展规律及代谢特点,pH值普通经过取样测定。 

  (2)糖  发酵液中总糖和复原糖的变革规律,可经过化学测定法测得。经过对复原糖的变革规律的阐发可理解菌体对碳源的吸取操纵环境,而发酵液中多糖的含量崎岖是反响发酵黑白的一个目标。 

  (3)氧  发酵液中氨基氯的变革表现出发酵液中氮源的变革规律,其含量的测定次要是经过取样后接纳化学办法举行测定。但跟着发酵产业中的膜别离技能的推行,将取代从前那庞大而烦琐的化学办法。 

  (4)次生代谢产品  假如发酵出产的目标产品是某种次生代谢产品,那么经过对该产品的化学测定,可判定次生代谢产品取菌体发展干系和取各参数之间的接洽,为肯定最好生产工艺供给科学根据。 

  3、生物参数 

  (1)菌丝形状  经过发酵的取样液的镜检,察看菌丝形状的变革,从中能够理解菌丝的长势及能否曾经朽迈或自溶。 

  (2)  菌丝含量  可经过菌丝含量的测定,理解菌丝发展情况和和各参数之间的干系。为肯定最好生产条件及生产工艺也供给了科学根据。 

  4、  深层发酵出产中某些参数的节制 

  因为各参数之间存在内涵的接洽,以是实践出产中对发酵历程的节制,次要是对以下几个参数的节制。 

  (1)温度的节制 

  发酵历程中,影响发酵液温度变革的身分良多。温度是各身分综合感化的成果。  菌体发展代谢历程中会耗损营养,开释能量。此中一部分能量供本身耗损,一部分则以热的情势披发出来,称为生物热(Q生物) 

  搅拌是果机器摩擦产生热,称为搅拌热(Q搅发酵液中水会蒸发会吸取热,称蒸发热(Q蒸) 

  排出气领会带走热量,称显热(Q隐) 

  发酵罐表里温度差别,发酵液中有部份热经过罐体向外辐射,称辐射热(Q辐射)  是以,发酵液中表现温度变革的发酵热(Q发酵)该当合适下述公式: 

  Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q隐-Q辐射 

  假如发酵历程中,温度呈现非常环境,可按照此公式,举行响应的调剂。 

  一般情况下,节制发酵出产的温度均接纳往发酵罐夹层中注入热水或冷水的方法升温或降温,比力进步前辈的控温装备是由电脑节制的。 

  (2)溶氧浓度的节制 

  溶氧浓度是发酵出产中非常敏感的一个参数,因为影响供氧及耗氧的身分都市使发酵液中溶氧浓度产生变革,以是经过溶氧浓度的变革去理解发酵历程中菌丝发展及生化反响变革是非常有用的。假如装备的供氧稳定,那么溶解氧的变革便反映出发酵菌体呼吸量的增减。一般情况下,正在发酵前期,因为菌体大量繁衍,耗氧增添,表示为溶氧浓度较着降落,到了中期,溶氧浓度渐渐上升,发酵前期,耗氧淘汰,溶氧上升。一旦菌体自溶,溶氧浓度较着上升。菌液中的溶氧浓度,除和通气量紧密亲密相干中,借和氧正在液体中的消融及传送相干联。而氧的传送和消融,也遭到某些身分的制约。如温度越低,氧的溶解度越下。搅拌速度删快,有助于溶氧浓度的增添,培养基中溶质越多,氧的溶解度越小等。 

  因为没法测定菌体中的溶氧浓度,则没法供给每期间正确的通气量,正在食用茵的发酵出产中,采纳了前期通气量小,中期通气量年夜,前期通气量小的方法,小通气量,普通为0.5V/Vmin,大通宇量普通为1.5V/Vmin。 

  (3)搅拌速度的节制 

  经过搅拌,能把从氛围漫衍管中引入的空力气成气泡,增添气—液的打仗面积,从而增添氧的传送还可使液体构成涡流,耽误气泡正在液体中的逗留工夫,增添液体的湍动水平,低落气泡四周的液膜E力,增大氧的传送系数,别的,借可淘汰菌丝结团征象,改进细胞对氧的吸取。 

  据报道,正在食用菌液体深层培育中,接纳通气搅拌的方法比机器搅拌好;接纳间歇搅拌方法比持续搅拌结果更好。 

  搅拌速度年夜,溶解氧便多,但过大的搅拌速度,对菌体的粉碎会很锋利。明显,对某些菌种,因为搅拌带来的粉碎感化将超越果镕氧增添带来的增进发展感化,是以不搅拌反而更好。搅拌速度的快慢,果菌株差别而同。假如灵芝菌的深层培育,搅拌不但影响菌丝的形状,借影响灵芝多糖的发生。跟着搅拌速度的进步,灵芝胞中多糖的产量增添,而胞内多糖的产量降落。 

  (4)pH值的节制 

  当了解到菌株正在发酵各期间的符合pH值后,便应想办法满意其对酸碱度的要求。起首能够思量正在培养基配方中参加某物量以保持pH值的恒定。别的,借能够经过补料的方法去调理pH值。 

  (5)泡沫的节制 

  泡沫是深层发酵的最大停滞,它不但形成大量跑液,华侈质料,借增添净化机遇。消弭泡沫的办法有机器消沫及加消沫剂两种办法。 

  机器消沫法是正在搅拌轴上方安装消沫器,形式多样,但服从都不高,特别是对粘性液态泡沫几乎不起作用。消沫剂有自然油脂类:高碳醇、脂肪酸和酯类;聚醚类;硅酮类等四大类。 

  出产上并不是一见泡沫就用消泡剂,偶然经过淘汰通气量,遏制搅拌等方法亦能节制泡沫,改动培养基的身分,亦是淘汰泡沫的较佳措施。总之,应摸清发生泡沫的缘故原由,有针对性天采纳最好消沫方法,尽量少用消沫油或消沫剂。 

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