液体菌种制作过程
液体菌种的的制作过程
一、 母种纯化
1、配方:1000ml为例
(1)小麦(麦夫或豆芽)50克,土豆200克,葡萄糖20克,蛋白胨2克,琼脂18-20克,KH2 PO4 1.5克,MgSO4 0.75克,PH自然(6左右)
(2)蔗糖24g,蛋白胨2g,酵母膏1g,
2、制作
小麦煮开花,土豆煮酥而不烂;琼脂剪碎,放入溶解,加入其他配料,总体积称到
标准
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量,装入试管,进行常规灭菌(121?,40分钟)。
3、接种
将所用母种及新制的试管放入接种箱,灭菌20分钟后将手用75%的医用酒精擦洗(消毒),伸入接种箱等待5-10分钟再开始接种(接种前所有接种工具都要在酒精灯火焰上匀烧灭菌),在酒精灯火上方切取0.3cm?一小块菌丝,放入新培养基上,塞好试管口;放在该菌最适合的温度下培养。 4、培养
在培养过程中,每天都要仔细逆光观察,发现有任何疑常现象都要淘汰不要。
二、 摇瓶种子制作
1、配方:1000ml为例
a. 可以用母种纯化配方(不加琼脂)
b. 土豆200克,黄豆8克(需打凝浆)或脱脂豆奶8克,葡萄糖30克,蛋白胨2克,KH2 PO4
1.5克,MgSO4 0.75克。
c. 玉米小麦各50克,蔗糖20克,葡萄糖10克,蛋白胨2克,酵母膏2克,KH2 PO4 1克,
MgSO4 0. 5克。
d(蔗糖24g,蛋白胨2g,酵母膏1g,KH2 PO4 2g,MgSO4 1g, 豆浆50ml. 2、制作
将以上配方任选一种用类似母种的方法制成液体培养基,装入摇瓶,塞好瓶口,包上放潮纸,
放入灭菌锅,封好锅口,打开放气阀,当有大量蒸气排出时关闭放气阀,温度升至121?后,计
时40分钟,让其自然冷却,压力归零时,打开灭菌锅盖,将一边掀起3-5cm,利用余热将棉塞
烘干。
3、接种
将摇瓶及纯化好的母种一起放入接种箱,灭菌后,去掉防潮纸,扭松棉塞,在酒精灯火焰上方,
挑取0.3cm?的菌丝皮左手拿起棉塞,右手迅速将菌丝接入,然后立刻盖上棉塞,用同样的方法一
20块,让其均匀地分布在液体表面。 个摇瓶接入15-
4、培养
将接好种的摇瓶放在适温下静止培养4天左右,逆光观察,或放在光线下培养24-48H,没有任
何杂菌,放在电磁摇床上搅拌培养;放在旋转摇床上,150-220r/分,28?下培养4-6天,当瓶
壁上有白色菌丝生长或静止1小时后,澄清液不超过1CM就可应用。
三、 发酵设备的安装
1、安装
一般的电控箱、补料罐、过滤器、降温器、热安换器组装到一个平台上,它的管道滤芯都要消
毒灭菌再装入,将气管道与料管道连接完毕后,即可进行密封测试。
2、密封性能检测
打开气泵,将整个系统通满气压,用肥皂水检查每一个接口,若没有任何漏气现象即可使用。 四、 系统的无菌处理(约两小时)
1、空消
将灭菌补料罐内罐加水62-65L,打开加热层排气阀门,给加热层加水至视镜的1/2处,关闭底
部中心的进水口阀门。接通电源,按下总开关,打开灭菌开关,将温度设定到121?-125?。当
加热层排气口有大量蒸气排出时,关闭此阀门,当内罐温度达到设定标准后,关闭空气总管道
阀门及二级过滤器空气进入阀门。
a. 对过滤系统灭菌(1小时)
打开蒸气总阀门,让蒸气通过二级过滤器进入三级,四级过滤器,最后进入发酵罐[注:每
5-6分钟要排一次过滤器下部的冷凝水],从发酵罐底部的排污口每5-6分钟排一次冷空气及冷
凝水,在发酵罐温度在100?以前,发酵罐内的冷空气要不断分次排出,这时发酵罐内的压力接
近零状态为好,每看到发酵罐内有压力上升,就从底部排污口排冷凝水,使其压力为零。当发
酵罐温度达到118?后,将接种阀,取样阀,排气阀门打开一点让蒸气慢慢排出一些,保持1h
后关闭发酵罐进料阀门,接种阀,取样阀,排气阀门。
b. 对过料管道灭菌(半小时)
首先检查热交换器及冷却器的水是否排完。打开灭菌补料罐进入过料管道的蒸气阀门及过
料管道排气阀门,对过料管道进行灭菌,当排气阀门有大量蒸气排出而无水排出后,调整小一
点有少量蒸气排出即可。这时打开发酵罐进料口阀门,关闭发酵罐进气阀门及灭菌补料罐进入
过滤器的蒸气阀门。打开空气总阀门及二级过滤器上部的空气阀门,将每个过滤下部排冷凝水
的阀门打开一点,把灭好菌的滤芯吹干(30-60分钟)。30分钟后,关闭过料管道排气阀门及
发酵罐出菌种口阀门。
c. 对接种管道灭菌(半小时)
打开灭菌补料罐进入接种管道的蒸气阀门。蒸气进入接种管道后,把接种枪开关打开,排
出接种管道内的冷凝水,当有大量蒸气排出后,将其固定在稳定状态,让蒸气一直排出;打开
发酵罐出种口阀门,关闭灭菌补料罐进入过料管道的蒸气阀门,将发酵罐出种口处的排气阀门
打开一点,用蒸气对其灭菌,将发酵罐底部的取样阀门打开一点,有少量蒸气连续排出(对取
样管道进行灭菌),保持30分钟,关闭取样管道阀门,迅速将取样管口插入甲醛瓶内,关闭菌
种出口处的排气阀门及接种枪开关,关闭出种口阀门,把接种枪头放入无菌袋内封好。打开灭
菌补料罐出料口阀门,将内罐的高温高压水经过料管道打入发酵罐内,(主要是对出过料口到
蒸汽出口之间管道的死角位,所以要进行20分钟以上),(同时关闭灭菌补料罐上进入接种管
道的蒸气阀门),打完后开启发酵罐进气阀门,关闭过滤器下部的排冷凝水阀门,让无菌空气
进入发酵罐,将发酵罐内的高温高压水从底部的排污口放出。
2、空吹
调整发酵罐的进气与排气量,使保持在0.03-0.04MPa,连续工作10-24小时。 3、再空消
用同(1)一样的方法对整个系统再空消一次,结束后用75%的医用酒精棉球把发酵罐顶部中心
的接种阀门口封好,同时把尾气过滤消毒后装上。(注:让整个系统保持正压,在补料罐加压时
要等内压下降时通入,停止加压时发酵罐温度不能高于室内温度,防止冷却后变负压。) 4,空消过程中对下取样阀门灭菌时,要注意安全,阀门要慢慢开,一定要捉紧取样管,以免被蒸气灼伤。
五、 发酵罐培养基的制作与灭菌
1、配方:
A、淀粉0.2% 黄豆0.5% 蔗糖2% 葡萄糖1% 蛋白胨0.2% 酵母粉0.3% KH2 PO4 0.1% MgSO4 0.05% 植物油0.15%
B、玉米淀粉(0.5-0.8)% 黄豆(0.8-1.2)% 蔗糖2% 葡萄糖1% 酵母粉0.5%
KH2 PO4 0.1% MgSO4 0.05% 植物油0.15%
C、土豆2%,麸皮1%,蔗糖2%,蛋白胨0.2%,酵母膏1.6% KH2 PO4 0.1% ,MgSO4 0.05%,植物油0.15%
加水升温
1, 检查灭菌补料罐夹层水是否达到视境的1/2;如达到无需加水,如低于水位处要加纯化水。加
水顺序:先将灭菌补料罐的夹层排气口打开,将夹层压力降至0。然后打开夹层进水口阀门,
在进水口的软管连上专用的漏斗,最后往漏斗里加水,直达到视境的一半。关闭底部进水口。
2, 往灭菌补料罐内层加水,加水量视补料量而定(补50升料则加40升水;补60升水则加50升
水)。往内层加水的方法有两种(空消结束后,用自来水往加料口直接加水;如果是补料结束后
加水,则用水泵把热交换器里的水往内罐打水,顺序是先把内层进水口里的两个阀门打开,再
打开水泵开关。加完水后先关闭水泵,再把进水口处两个阀门关闭。)
3, 将灭菌控温仪上的温度设定到125度,接通电源。当夹层排气口有大量蒸气排出后关闭此阀门。
加料
1当灭菌补料罐上的温度超过90度后,打开出料口阀门(目的:在空气的搅拌下加料,防止加料过程中出现结块,让料均匀分布)进行加料。加料顺序:先加植物油,再将其它配好的母液加进,加完料后清洗加料口。
2:将计时器上的时间设到2400秒,并打开计时开关。
3:当加料口、排气口大量蒸气排出后并闭这两个阀门。
灭菌计时
1:当灭菌补料罐上的温度达到121度,压力达到0.1MPa后,灭菌计时器起动,操作人员必须在场,保证设备安全和控制温度、压力在安全范围内运行。
2:开始计时后,先将灭菌补料罐的加料口、排气口和进水口处的两个阀门打开一点,让其有小量蒸气排出(对这些阀门的死角进行灭菌)。
3:往热交换器内注水,直至溢流口有水出后停止加水(注意:当溢流口有水出后要及时停止加水,防止水从热交换器上流出来)
过料
1:当灭菌时间达到后,报警声响起,灭菌结束,关闭灭菌开关和计时开关。
2:接通循环水,关闭发酵罐进气阀门,打开尾气(目的:降低发酵罐压力)当压力降至约为0后关闭。
3确定所要补料的罐后,关闭此罐到另一罐之间的过料管道阀门,防止培养液流到另一端。
4并闭灭菌补料罐出料口旁边的加压阀门(防止培养液从此阀门流到其它管道),再打开出料口阀门。最后打开发酵罐进料口,过料开始。
5:从视境检查是否有料过入发酵罐,如无则重新检查各管道和压力是否正确。
6:大约30分钟后,灭菌补料罐内的压力降到0.5MPa以下,说明过料基本结束。这时要打开补料罐的蒸气总阀门(由于压力过低,补料罐里的尾料无法压出,打开蒸气总阀门是对补料罐进行加压,提高压力把它打到发酵罐内)
7:尾料过完后,关闭蒸气总阀门、出料口、发酵罐进料口和关闭循环水,打开发酵罐进气阀门、出料口旁边的加压阀门,打开补完料的的发本地罐到另一发酵罐之间过料管道的阀门,调整尾气量。
8:做完这些工作后,打开灭菌补料罐的加料口和排气口,放尽其压力,打开进水口处的两个阀门,再打开水泵,往补料罐加入水,加水量视下次补料量而定。
9:补料结束,离开发酵房前要检查各个环节是否正常,水电开关是否处于正常状态。当一切正常后方才离开。
注:1、灭菌结束后要立刻取样,检测培养料灭菌系统是否达标。
2、接种前给灭好菌的培养基通入12-24h的无菌空气后取样,检测过滤系统是否达到无菌状态。 具体操作看(液体菌种的检测)
3、在过料过程中,会发生塞管的情况~发生这种情况时要把循环水降温器上的过料管折开,用气吹通后装上。再用夹层蒸气对过料管道灭菌。
六、 接种
取刚培养好的摇瓶种子,若是保藏菌种要先解冻,放在室温下用75%医用酒精将摇瓶出种口浸
泡20分钟以上。检查发酵罐顶部的接种口是否处理好。准备好火环及镊子(钳子),先关闭进
气阀门,待罐内压力归零后,二人配合接种,甲,将浸湿酒精的火环套在接种口上,点燃火环,
用镊子拿掉接种阀门口的酒精棉球,打开接种阀门;乙,手持摇瓶,将金属管出料口放入火焰
内。甲,用镊子拔掉管头内的棉塞,乙,将管子插入接种阀门内,斜提摇瓶接入菌种,接完后
拔出管子,关闭阀门,去掉火环,用75%医用酒精封好接种口,打开进气阀门通入无菌空气,
发酵培养。
七、 液体菌种的培养
1、将温度设定到该菌菌丝的最佳生产范围下限点高2-3?,最适温度为28-30?,低于27?菌
丝生长明显减慢,高于30?菌丝容易衰老并逐渐自溶,培养液颜色变深,至死温度40?。
2、罐内压力保持在0.03-0.04MPa,前期通气量1:0.3-0.5,后期1:(0.5-0.8),通气量的大小
对菌形态和产量影响很大,通气充足时菌球大小均匀,通气不足时菌丝呈扩散性,形态不一,
有片状、絮状、球状等。
3、液体菌种培养基的PH最适5.0—6.0,发酵初期4.0-5.4时菌体生长最好,PH下降到3.0时
菌丝停止生长。
4、培养过程中,要保持气压和温度的稳定,留意天气的变化,天冷时进行加热。加热过程中,
要留意发酵罐中的导热油足不足够,不够要加上~
八、 液体菌种的质量检测
1、取样
用250ml的三角烧瓶数个装入固体培养料,封好瓶口;取数个同样的空瓶子,用棉塞封好
瓶口,一起放入高压锅内,在0.15MPa压力下灭菌1.5-2小时,结束后,当瓶温低于30?,取六个
固体,六个液体,用75%医用酒精浸湿棉塞,然后用10%以上H2O2或0.25%新洁尔溶液再浸一次,20
分钟后二人配合取样,第一人手持火环点燃,第二人在火焰内从甲醛瓶内拔出取样管,在火焰保
护下放掉管内的残留菌液,第一人将火环套在待取样的瓶口上,用钳子拔掉棉塞;第二人将取样
管插入瓶内打开取样阀放入适量液体菌种(动作要快,要准),第一人迅速用棉塞封住瓶口,火环
移入下一瓶。用同样方法取完各瓶(整个取样过程,取样管口不能离开火焰中心),把取样管插
入甲醛瓶内,放回原处。
2、检测
a. 菌种活力及纯度检测
固体瓶放在该菌最佳生长温度范围上限点,培养10小时后表面菌丝开始萌发,24小时
后菌丝开始吃料,48小时后吃料0.1cm以上,表面菌丝洁白,生长有力。
把样液瓶放在常温或冰箱内,12-24H,观察上清液,一般要求在5%以下,如果多于10%表示
菌种老化或培养基营养不足。如果长时间放置上清液都无大变化,就表示菌种健壮及培养基
配方适合。
b. 细菌检测
把空瓶内取的样液瓶及平面培养皿一起放入接种箱(或无菌室)内,在无菌条件下将样
液接入培养皿,放在30-33?温度下培养24小时后没有任何疑常现象即可。
c. 菌种数量及大小检测
把空瓶内取的样液瓶用吸管取1ml菌液,用无菌水稀释10倍或100倍,用细吸管吸取
稀释后的菌液,数1ml菌液里有多少个菌球再乘以稀释倍数。再用尺贴在后面量几个菌球
的直径再平均。
液体菌种培养过程为初始期—成熟期—衰老期(结束期)。一般接种时应要菌种的成熟
期内,菌种要求每ml菌液1000-3000个,菌球直径0.5-2mm(1 mm最好),如菌球太大可
能是氮源不足可加大淀粉及黄豆量。如接种期有变动,可以控制接种量,培养温度,通气
量,令接种时保持在菌种的成熟期内。
九、 扩大培养
经过上述检测没有任何杂菌即可扩大培养(补料),方法同(五),将培养料补到发酵罐体上视
镜2/3处即可;经第一次检测确认没有任何杂菌,以后每次补料都是在密封的管道内进行,只
要正确操作一般不会污染杂菌,但也不能掉以轻心,每罐每天都要检测两次为好。 十、液体菌种应用及注意事项
液体菌种具有菌龄一至,渗透性强,萌发早,吃料快等优点,但它不能长期存放,不适宜异地运输,现作现用效果最好。
液体菌种是悬浮在发酵罐内液体中的单个菌丝球组成,接入料袋后菌丝与固体料直接接触,适宜的环境能加快菌丝生长吃料速度,提高成品率;反之影响菌丝生长;一般PH值偏高或偏低,培养料含水量过大都影响菌丝生长。所以接液菌种的培养料含水量比常规要低5%-10%,PH值要在最适范围内,接种后要在最佳温度下培养。
接种后每个菌丝球都暴露在固体培养料表面,没有任何缓冲保护,所以移动时要轻拿轻放,不要损伤菌丝,否则影响萌发。
液体菌种的发酵温度在正常培菌的温度下降2?。接好种后,前两天培养房的的温度在30-31?,两天后下降2?,等菌丝吃料5mm时再降到正常温度
发酵罐内的老菌皮要定期清理,清理方法:从上视窗观察到罐内的菌皮太厚时,把培养基的浓度增加,培养好后在接种前3-4小时把灭好菌的水打入,水位高于菌皮水位,再开大空气将其翻滚至破碎,接完种后把多余的菌种排走。
十一、连续发酵
培养好的液体菌种,接种结束后,在罐内留15L(5-15%)左右作为下一罐的母种,接种量太多易老化。用同(五)一样的方法补入新的培养基。
每次连续发酵补料灭菌过程中同时,要对该罐的空气过滤系统、过料管道、接种管道进行灭菌20-30分钟。具体操作:
每次当发酵罐内菌种使用结束,再次补料灭菌过程中,罐内培养料温度达121?、压力稳定时,首先关闭所需补料发酵罐的排气阀门,进气阀门及进入二级过滤器的空气阀门,然后打开灭菌补料罐加热层的蒸气出口阀门,让灭菌补料罐加热层的蒸气依次进入二级、三级、四级过滤器,从过滤器下部的排冷凝水阀门排出,对其灭菌30分钟;关闭蒸气,通入空气吹干滤芯,灭好的培养基打入发酵罐后,关闭过滤器下部的排冷凝水阀门,让无菌空气通入发酵罐,调整好温度、压力与通气量,发酵培养。
同时可用内层的蒸汽对过料管道和接种管道分别进行灭菌,把管道到发酵罐阀关闭,排完冷空气后留少量蒸汽冒出,每条管道灭菌保持20-30分钟。如果内层压力够可以同时灭菌。 十二、品种的更换
在发酵生产的过程中,若需换品种,用同空消一样的方法,对发酵罐进行灭菌即可。 十三、设备保养
1、保持设备的清洁
2、压缩机的储气罐放水阀每日打开一次排除油水。
3、压缩机的润滑油每天检查一次。每300小时换新油一次。
4、压缩机的空气滤清器15天清理或变换一次。
5、总过滤器(一级过滤器)每年更换滤芯一次。
6、二级过滤器滤芯,不堵塞就不用换。
7、三、四级过滤器每灭菌150-200次更换一次。
8、尾气过滤器不进泡就不用换。
9、导热油溢流口溢出的不是油而是水时要更换。
十四、菌种培养过程中会出现的问题。
1 菌种下沉。(原因可能是培养时间不够、培养基营养不足。正常情况下,菌种的培养时间为4天,如果经过四天的培养,菌种还是出现下沉,就
证明
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是培养基的问题,要及时对培养基进行调整,看氮碳比是否不不行。)
2 菌种上浮的原因是老公(可能是培养时间过长或母种出现老化。如果是菌种老化就要及时进行分离或采购新的菌种。)
3 菌种的均匀度不好。(出现这种情况的主要原因是温度和尾气量调控不好。培养时温度过高菌球会较大、表面比较光滑。尾气量过低,菌球较大但表面有鞭毛。)
4 菌种要培养得好,一定要注意培养基、温度、尾气量、培养时间、母种质量等各个方面全面调控,将这些因素控制在正常范围内。