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1、第四章種子制備與菌種保藏第一節(jié)種子制備(Inoculumdevelopment)定義:由保藏的菌種開始,經(jīng)過逐級擴大培養(yǎng),最后獲得供生產(chǎn)車間發(fā)酵罐接種的的足夠數(shù)量和優(yōu)質(zhì)質(zhì)量的種子。生產(chǎn)菌種的必備條件:1生長快:2對環(huán)境條件要有比較大的承受能力3遺傳表現(xiàn)型要穩(wěn)定,不易退化4菌種要純斜面沙土管冷干管液氮管實驗室種子制備生產(chǎn)現(xiàn)場種子制備生產(chǎn)種子制備的一般流程二級斜面一級斜面米孢子母瓶子瓶一級種子罐發(fā)酵罐二級種子罐三級種子罐菌種保藏幾個概念種子罐級數(shù):種子在種子罐中需擴大培養(yǎng)的次數(shù)。發(fā)酵級數(shù):種子罐的級數(shù)加一。接種量:放罐的種子罐的培
2、養(yǎng)液體積除以接種后培養(yǎng)液的體積的百分數(shù)。種齡:生產(chǎn)種子的培養(yǎng)時間。一斜面種子的制備1.斜面種子:在試管或扁瓶內(nèi),以瓊脂固化的培養(yǎng)基表面上生長的菌種培養(yǎng)物。2.制備流程:3.制備過程注意事項(1)瓊脂要完全浸沒在營養(yǎng)液內(nèi),用量1.0%-2.5%(2)營養(yǎng)液中最好不含易沉淀的固形物;(3)裝量掌握在斜面頂端不超過試管或扁平長度的2/3;(4)滅菌后垂直放置至稍冷后再斜放,以減少冷凝水(5)微量元素先配制成一定的溶液,用移液管定量加入在無菌間超凈工作臺進行接種操作3.質(zhì)量檢查(1)外觀檢查(2)無菌檢查(3)搖瓶生產(chǎn)能力檢查4.影響
3、斜面種子質(zhì)量的因素(1)原材料質(zhì)量,水質(zhì),培養(yǎng)基pH,(2)滅菌條件,(3)接種量,(4)培養(yǎng)室溫度、濕度、通風(fēng)、(5)培養(yǎng)時間,(6)有害氣體或揮發(fā)物(培養(yǎng)室內(nèi)不要安紫外燈)(7)冷藏條件二、米粒種子(米孢子)1.米孢子:將霉菌或放線菌接種到滅菌后的大米或小米顆粒上,恒溫培養(yǎng)一段時間后產(chǎn)生的分生孢子。2.米孢子制備工藝流程3.制備過程注意事項(1)浸泡時間及加營養(yǎng)液量應(yīng)掌握在滅菌后米粒熟透但不粘連;(2)分裝量應(yīng)掌握在平鋪后有2-3粒米的厚度(3)米粒不要碰到瓶塞;(4)培養(yǎng)前期應(yīng)經(jīng)常搖動米粒,使微生物在米粒表面生長均勻,氣
4、生菌絲及孢子長成后不再搖動。(5)保存:冰箱保存;真空干燥保存;10%-20%甘油浸泡保存4.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(1)無雜菌污染(2)孢子數(shù)足夠,發(fā)芽率高(3)生產(chǎn)能力高(4)真空干燥后含水量小于8%5.影響質(zhì)量的因素及控制(同前)三、種曲(培養(yǎng)材料用麩皮、米糠等,其余同米粒種子)四、搖瓶種子1.搖瓶種子:將斜面種子或米孢子接種于錐形搖瓶內(nèi)的液體培養(yǎng)基中,在搖床上振蕩培養(yǎng)得到的液體種子。2.制備流程:3.制備過程注意事項培養(yǎng)基營養(yǎng)成分含量應(yīng)較斜面豐富,以確保一定的營養(yǎng)菌體生長量;能保持生長過程中pH穩(wěn)定。培養(yǎng)基裝量適當(dāng),以保證良好的通氣
5、并與發(fā)酵罐通氣條件相適應(yīng);參考裝量為40-50ml/250ml瓶,60-80ml/500ml瓶,90-110ml/750ml瓶,120-150ml/1000ml瓶;如果是厭氧培養(yǎng),則裝量應(yīng)增加一倍以上;3)滅菌時要注意不要讓蒸汽冷凝水打濕或粘污培養(yǎng)基在瓶塞或紗布上4)注意搖床轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速越快,偏心距越大,通氣越好。經(jīng)常檢查,皮帶松弛時要緊一緊。5)注意搖床中心與邊緣、上層與下層的溫差搖瓶種子制備流程3.質(zhì)量檢查:(1)菌體濃度:外觀稠度,靜置沉降率,離心沉降率。(2)菌體生長階段:顯微鏡檢查細胞分化情況。(3)代謝情況:對殘余糖
6、、氮進行化學(xué)分析,并測量pH值。(4)生產(chǎn)能力:搖瓶發(fā)酵試驗。(5)污染雜菌情況:鏡檢及無菌試驗檢查4.影響質(zhì)量的因素五、發(fā)酵罐種子1.制備流程:斜面、搖瓶或米粒種子↓培養(yǎng)基配制→實罐或連續(xù)滅菌→冷卻→火圈或壓力差接種→培養(yǎng)→發(fā)酵罐種子2.制備過程注意事項培養(yǎng)基要求與發(fā)酵培養(yǎng)基大致相同,較搖瓶培養(yǎng)基豐富,控制培養(yǎng)基成份的合理配比,2)接種方式:一級種子罐:火圈保護接種法和壓差法二級種子罐:壓差法3)通氣培養(yǎng)時通入空氣的溫度適中(20-50℃),攪拌轉(zhuǎn)速也要適當(dāng)。4)采用夾套或蛇管冷卻以保持恒溫,溫度不能高于控制溫度,防止造成異
7、常發(fā)酵5)通過培養(yǎng)基中生理酸堿性物質(zhì)的配比,使pH自然維持在適宜的范圍6)控制合適移種量:確定合適的移種量:過大或過小都對發(fā)酵有不利影響掌握種子罐的放罐體積。移種方式:壓差法接種操作示意種子罐1發(fā)酵罐1發(fā)酵罐2種子罐21)單種2)雙種3)倒種4)混種①①②③④3.質(zhì)量檢查及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):1)不污染雜菌2)菌體生長階段(種齡):處于對數(shù)生長期后期,菌體量未達到高峰3)菌體濃度:菌體濃度的測定方法:離心沉淀法、光密度法、細胞記數(shù)法等4)糖、氮、磷代謝情況5)種子液pH6)搖瓶試驗的發(fā)酵水平7)特異性酶活力種齡對發(fā)酵的影響種子液的pH值
8、反映種子的狀態(tài)時間pH6.7244影響質(zhì)量的因素5種子代謝緩慢原因分析空氣溫度偏低局部燙傷培養(yǎng)基原材料質(zhì)量差培養(yǎng)基滅菌溫度太高,營養(yǎng)成分破壞多無機磷量低接種量太小前一級種子質(zhì)量太差泡沫多通氣差第二節(jié)菌種保藏(strainconservation)定義:將有用的微生物以特定培養(yǎng)