搖瓶水平到反應(yīng)器水平的配方優(yōu)化
從實驗室放大到中試規(guī)模,后到工業(yè)生產(chǎn),放大效應(yīng)會產(chǎn)生各種各樣的問題。從搖瓶發(fā)酵放大到發(fā)酵罐水平,有很多不同之處:@消毒方式不同。搖瓶是外流蒸汽靜態(tài)加熱(大部分是這樣的);發(fā)酵罐是直接蒸汽動態(tài)加熱,部分是直接和蒸汽混合,因此會影響發(fā)酵培養(yǎng)基的質(zhì)量、體積、ph、透光率等指標。
②接種方式不同。搖瓶是吸管加入;發(fā)酵罐是火焰直接接種(當然有其他的接種方式),要考慮接種時的菌株損失和菌種的適應(yīng)性等。
③空氣的通氣方式不同。搖瓶是表面直接接觸;發(fā)酵罐是和空氣混合接觸,要考慮二氧化碳的濃度和氧氣的溶解情況。
④蒸發(fā)量不同。搖瓶的蒸發(fā)量不好控制,濕度控制好的話,蒸發(fā)量會少;發(fā)酵罐蒸發(fā)量大,但是可以通過補料解決。
⑤攪拌方式不同。搖瓶是以搖轉(zhuǎn)方式進行混合攪拌,對菌株的剪切力較??;發(fā)酵罐是直接機械攪拌,要注意剪切力的影響。
⑥ph的控制方法不同。搖瓶般通過加入碳酸鈣和間斷補料控制ph;發(fā)酵罐可以直接流加酸堿控制ph,比較方便。
⑦溫度的控制方法不同。搖瓶是空氣直接接觸或者傳熱控制溫度;但是發(fā)酵罐是蛇罐或者夾套水降溫控制,應(yīng)注意降溫和加熱的影響。
③染菌的控制方法不同。發(fā)酵罐根據(jù)染菌的周期和染菌的類型等可以采取些必要的措施減少損失。
④檢測的方法不同。搖瓶因為量小不能方便地進行控制和檢測;發(fā)酵罐可以取樣或者儀表時時檢測。
①原材料不同。發(fā)酵罐所用原材料比較廉價而且粗放,工藝控制和搖瓶區(qū)別很大等。
由于搖瓶水平和發(fā)酵罐水平存在多方面的區(qū)別,搖瓶水平的適培養(yǎng)基和發(fā)酵罐水平的培養(yǎng)基往往也是有區(qū)別的。搖瓶優(yōu)化是培養(yǎng)基設(shè)計的步,搖瓶優(yōu)化配方般用在菌種的篩選,以及作為進步反應(yīng)器水平上研究的基礎(chǔ),從反應(yīng)器水平的培養(yǎng)基優(yōu)化可以得出終的發(fā)酵基礎(chǔ)配方。例如,發(fā)酵搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為:玉米漿4%,乳糖10%,(nh4)2so40.8%,輕質(zhì)碳酸鈣1%;優(yōu)化后發(fā)酵罐培養(yǎng)基為:葡萄糖流加控制總量10%~15%,玉米漿總量4%~8%,補加硫酸、前體等。