1、logo搖瓶和發酵罐培養的差異搖瓶和發酵罐培養的差異第七組第七組company logo 在發酵工業研究中，廣泛采用搖瓶試驗進行在發酵工業研究中，廣泛采用搖瓶試驗進行發酵條件的初步探索，為罐發酵提供參考數據。發酵條件的初步探索，為罐發酵提供參考數據。但搖瓶或小發酵罐的試驗條件轉移到大發酵罐時，但搖瓶或小發酵罐的試驗條件轉移到大發酵罐時，它們所得產物的產量往往不完全一致。它們所得產物的產量往往不完全一致。 所以，如何盡量縮小它們之間結果的差異，所以，如何盡量縮小它們之間結果的差異，保證搖瓶培養為罐發酵提供可靠的試驗數據，就保證搖瓶培養為罐發酵提供可靠的試驗數據，就顯得十分重要。顯得十分重要。co

2、mpany logo 一、搖瓶實驗一、搖瓶實驗 二、搖瓶與發酵罐培養的差異二、搖瓶與發酵罐培養的差異 三、搖瓶放大培養的結果三、搖瓶放大培養的結果 四、消除差異的方法四、消除差異的方法主要內容主要內容company logo一、一、搖瓶實驗搖瓶實驗 1、搖瓶培養、搖瓶培養 搖瓶培養是在菌種的篩選培養階段（中試），搖瓶培養是在菌種的篩選培養階段（中試），中試生產的目的是確定菌種培養的最佳操作條件，中試生產的目的是確定菌種培養的最佳操作條件，以便于轉移到大發酵罐進行生產。以便于轉移到大發酵罐進行生產。company logo 在錐形瓶中在錐形瓶中裝入一定量裝入一定量 的培的培養基配上瓶塞，養基配上

3、瓶塞，經滅菌后接種，經滅菌后接種，在搖瓶上進行恒在搖瓶上進行恒溫振蕩培養。溫振蕩培養。 在培養過程在培養過程中分析測定培養中分析測定培養液中的有關參數液中的有關參數和產物得量和產物得量。company logo2、搖瓶培養的應用、搖瓶培養的應用 搖瓶試驗可以在有限的空間、時間和一定量搖瓶試驗可以在有限的空間、時間和一定量的人力的條件下，短期內獲得大量的數據，所以的人力的條件下，短期內獲得大量的數據，所以在實驗室研究中被廣泛采用。在實驗室研究中被廣泛采用。 company logo 搖瓶試驗結果提供了生產菌株的基本信息和搖瓶試驗結果提供了生產菌株的基本信息和發酵工藝數據，經過中試放大后用于工廠發

4、酵罐發酵工藝數據，經過中試放大后用于工廠發酵罐生產。生產。 搖瓶和發酵罐培養之間出現差異的原因本質搖瓶和發酵罐培養之間出現差異的原因本質上是由這兩種試驗規模變化所引起的。上是由這兩種試驗規模變化所引起的。company logo體積氧傳遞系數（體積氧傳遞系數（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菌絲受機械損傷的差異菌絲受機械損傷的差異3二、搖瓶和發酵罐培養的差異二、搖瓶和發酵罐培養的差異company logo1 體積氧傳遞系數（體積氧傳遞系數（kla）和溶解氧的差異）和溶解氧的差異通氣狀況： 搖瓶培養：瓶塞對氧傳遞的阻力、表面通氣狀況與周圍環境有關 發酵罐培養

5、：鼓泡通氣kd值： 溶氧系數kd在搖瓶發酵和發酵罐中的差異很大company logo-搖瓶的搖瓶的kd值值company logo發酵罐的發酵罐的kd值值發酵罐的溶解氧都大于搖發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是微生物的代謝產物，同時它往往也是是微生物的代謝產物，同時它往往也是合成所需的一種基質，溶解在發酵液中的合成所需的一種基質，溶解在發酵液中的co2對對微生物發酵有抑制或刺激作用。微生物發酵有抑制或刺激作用。 大多數微生物適應低大多數微生物適應低co2濃度濃度（0.020.04%體積分數）。當排出的體積分數）。當排出的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、形態及產物合成。降，影響菌體生長、形態及產物合成。company logo搖瓶搖瓶常壓狀態常壓狀態發酵罐發酵罐正壓狀態正壓狀態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。所以罐中培養液的所以罐中培養液的co2濃度明顯大于搖瓶。濃度明顯大于搖瓶。company logo3 菌絲受機械損傷的差異菌絲受機械損傷的差異v搖瓶培養：菌體只受液體的沖擊或沿著瓶壁滑動搖瓶培養：菌體只受液體的沖擊或沿著瓶壁滑動影響影響機械損傷很輕機械損傷很輕v發酵罐培養：受攪拌葉的剪切力、攪拌時間

7、的長發酵罐培養：受攪拌葉的剪切力、攪拌時間的長短等短等機械損傷程度遠遠大于搖瓶培養機械損傷程度遠遠大于搖瓶培養 company logour txt 菌體內核酸類物質的漏出率與攪拌轉速、攪拌持續菌體內核酸類物質的漏出率與攪拌轉速、攪拌持續時間、攪拌葉的葉尖線速度、培養液單位體積吸收的功時間、攪拌葉的葉尖線速度、培養液單位體積吸收的功率以及體積氧傳遞系數率以及體積氧傳遞系數(kla)等成正比關系，也就是說，等成正比關系，也就是說，這些發酵參數的數量增加，其漏出率也增加，菌體受損這些發酵參數的數量增加，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。 雖然搖瓶發酵也有低分子核酸類物質漏出，

8、其漏出雖然搖瓶發酵也有低分子核酸類物質漏出，其漏出量遠遠低于罐的。量遠遠低于罐的。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、搖瓶放大培養的結果三、搖瓶放大培養的結果 溶氧敏感，罐中生產能力可能高于搖瓶溶氧敏感，罐中生產能力可能高于搖瓶 機械損傷敏感，罐中的生產能力低于搖瓶機械損傷敏感，罐中的生產能力低于搖瓶 溶氧和機械損傷都敏感，其結果隨發酵罐溶氧和機械損傷都敏感，其結果隨發酵罐 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消除搖瓶與發酵消除搖瓶與發酵罐培養這兩種規罐培養這兩種規模結果的差異，模結果的差異，使搖瓶發酵結

9、果使搖瓶發酵結果能反映罐上的結能反映罐上的結果，是一個很重果，是一個很重要的問題。要的問題。company logo1增加搖瓶機的增加搖瓶機的轉速，轉速，提高搖提高搖瓶的瓶的kd值和值和溶氧水平溶氧水平2減少培養基的減少培養基的裝量，要注意裝量，要注意水分蒸發所引水分蒸發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酵罐的機擬發酵罐的機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酵時菌絲體的在搖瓶中附加擋板也可模擬罐發酵時菌絲體的損傷。損傷。 為減少罐發酵對菌絲的損傷，可采用剪切力較為減少罐發酵對菌絲的損傷，可采用剪切力較小的螺