(1) 了解发酵罐的结构,掌握小型发酵酵罐养荃灭菌及发酵条件的控制。
(2) 了解酵母菌生长代谢的基本规律。
(二)实验原理
实验室所使用的小型通气搅拌发酵罐具有体积小,耗电少,不易染菌,单位时间、单位体积的生产能力高,代谢放出热量易于移去,操作控制和维修方便等特点,因此能较好地满足微生物生长和代谢的需要。
(三)实验器材
1L发酵罐、5L发酵罐、50L发酵罐、一套空气除菌系统、检查无菌用的肉汤培养基和装置
(四)实验步骤
1.前期准备工作
( 1 ) 发酵罐的清洗 发酵罐使用前后都应认真清洗,特别是前后两次培养采用不同的菌株时,更应注意清洗和杀菌工作。
发酵罐内可进行清洗的任何部分都应认真清洗,否则都可能成为杂菌的滋生地。易被忽略而未能充分清洗的地方有喷嘴内部与取样管内以及罐顶等处。
( 2 ) 种子培养基(沙保培养基)及培养条件
①蛋白胨10g,葡萄糖40g,蒸馏水1000mL, PH自然。500mL三角瓶装液量100mL.115℃灭菌20min。
②培养条件:用接种环从保存斜面中接一环至三角瓶中, 150r/min, 28℃,摇瓶培养48h。
( 3 ) 发酵罐的组装工作
①连接好冷却水管 采用自来水冷却,连接部要充分牢固,并且注意连接管管径与自来水管管径应一致,尽可能采用耐压管。
②由于通入的空气有一定压力,应注意连接压缩空气的管子应能承受一定压力。
③安装pH及溶解氧等检侧装置,注意各接线口不要出现差错。由于操作过程要和水打交道,故线路连接一定要注意安全,要特别注意防止漏电。
( 4 ) 发酵罐灭菌
①排气管为玻璃管,内装有棉花,以保证蒸汽能自由出入发酵罐,同时不会出现染菌现象.
②取样口上连接一段硅胶管,在硅胶管上安装节流夹,以防止培养基在灭菌时流出。
③装入发酵罐容积60%的培养基(成分同种子培养基)后,将发酵罐放入灭菌釜内,在115℃下灭菌20min。当灭菌完成后,温度降到60℃以下时,打开灭菌釜,确认发酵罐上所连接的管路完好后,将罐取出。尽快将通气管接好,确认排气口正常后,以0.3~5L/min的通气谁通入染气.接通冷却水管脚开挽拌在低转速下进行培养基的冷却.
2.酵母菌培养
(1)接种操作 接种是在发酵罐顶部接种口进行。适当降低通风量,在接种口四周缠绕上经酒精浸泡的脱脂棉,点燃后戴上石棉手套,迅速打开接种口,将菌种加入到发酵罐中,接种量为10%,然后将接种口盖子在火焰中灭菌后盖好。开始培养。
(2)培养初始阶段应注意的事项 培养初始阶段是最易出现故障的阶段,因此在这段时间里,有必要再次确认并保证发酵罐及相关装置的正常运行。特别注意接种前后所取样品的分析,以及pH,温度和气泡等的变化。
(3) 培养中的注意点 要注意蠕动泵运转中自于硅胶管的弯曲折叠,出现的阻塞现象以及水的渗漏等问题。特别需要注意在一定的阶段泡沫有可能大量生成。每次取样有必要进行检查。
(4) 培养完成时的操作 培养完成时,除取出足够量的培养液作为样品外,剩余培养液要经过灭菌处理。此时发酵罐所装有的电极可一同经灭菌处理。如果培养液为无害物质,可将电极单独取出处理,以利于延长电极使用寿命。
3.取样与分析方法
自培养操作开始起,每3h取一次样。取样时将取样管口流出的最初15mL左右培养液作为废液,取随后流出的培养液10mL,在OD505下测定吸光度。所得数值基于已制得的菌体量与吸光度之间的关系曲线,换算出菌体浓度。
4.结果的整理
以时间为横坐标,OD值等为纵坐标做图。
(五)结果与讨论
(1) 通气搅拌发酵培养与摇瓶培养有何区别?
(2) 如除菌空气中发现有杂菌,试分析原因,提出解决办法。

