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青霉素發酵工藝控制要點



錄入時間:2013-9-24 11:08:58 來源:生物谷論壇

(1)種子質量的控制  絲狀菌的生產種子是由保藏在低溫的冷凍安瓿管經甘油、葡萄糖、蛋白胨斜面移植到小米固體上,25 °C 培養 7 天, 真空干燥并以這種形式保存備用。生產時它按一定的接種量移種到含有葡萄糖、玉米漿、尿素為主的種子罐內 ,26 °C 培養 56h 左右, 菌絲濃度達6%-8%, 菌絲形態正常, 按 10%-15%的接種量移人含有花生餅粉、葡萄糖為主的二級種子罐內,27°C 培養 24h, 菌絲體積 10%-12%, 形態正常, 效價在700D/ml左右便可作為發酵種子。
球狀菌的生產種子是由冷凍管子孢子經混有O. 5% -1. 0 %玉米漿的三角瓶培養原始親米孢子, 然后再移人羅氏瓶培養生產大米抱子 (又稱生產米), 親米和生產米均為25 °C靜置培養, 需經常觀察生長發育情況在培養到 3-4 天, 大米表面長出明顯小集落時要振搖均勻, 使菌絲在大米表面能均勻生長, 待10 天左右形成綠色孢子即可收獲。親米成熟接人生產米后也要經過激烈振蕩才可放置恒溫培養, 生產米的孢子量要求每粒米300萬只以上。親米、生產米子孢子都需保存在 5 °C冰箱內。
工藝要求將新鮮的生產米 (指收獲后的孢瓶在10天以內使用) 接人含有花生餅粉、玉米胚芽粉、葡萄糖、飴糖為主的種子罐內,28 °C 培養 50-60h當pH 值由6. 0-6. 5 下降至 5.5-5. 0, 菌絲呈菊花團狀,平均直徑在 100- 130μm, 每毫升的球數為 6萬 -8萬只, 沉降率在 85% 以上, 即可根據發酵罐球數控制在 8000-11000只/ml 范圍的要求, 計算移種體積, 然后接入發酵罐, 多余的種子液棄去。球狀菌以新鮮孢子為佳, 其生產水平優于真空干燥的孢子,能使青霉素發酵單位的罐批差異減少。
(2)培養基成分的控制中國植物提取物論壇;h!i8?+T*B
    a. 碳源  產黃青霉菌可利用的碳源有乳糖、蕉糖、葡萄糖等。目前生產上普遍采用的是淀粉水解糖、糖化液 (DE 值 50% 以上) 進行流加。植提之家,植提空間,中國植提論壇,植提論壇,植提網
    b. 氮源  氮源常選用玉米漿、精制棉籽餅粉、麩皮,并補加無機氮源(硫酸氨、氨水或尿素)。
c. 前體  生物合成含有芐基基團的青霉素 G, 需在發酵液中加人前體。前體可用苯乙酸、苯乙酰胺, 一次加入量不大于0.1%, 并采用多次加入, 以防止前體對青霉素的毒害。
d. 無機鹽加人的無機鹽包括硫、磷、鈣、鎂、鉀等, 且用量要適度。另外, 由于鐵離子對青霉菌有毒害作用, 必須嚴格控制鐵離子的濃度, 一般控制在30 μg/ml 。
(3)發酵培養的控制
a. 加糖控制  加糖量的控制是根據殘糖量及發酵過程中的 pH 值確定 , 最好是根據排氣中CO2 量及 O2 量來控制, 一般在殘糖降至 0.6% 左右, pH 值上升時開始加糖。
b. 補氮及加前體  補氮是指加硫酸銨、氨水或尿素, 使發酵液氨氮控制在 O. 01%-0.05%,補前體以使發酵液中殘存苯乙酰胺濃度為 0.05%-0.08% 。
c. pH 值控制  對pH 值的要求視不同菌種而異, 一般為 pH 6.4-6.8, 可以補加葡萄        糖來控制。目前一般采用加酸或加堿控制pH值。
d. 溫度控制  前期 2 5- 2 6 °C, 后期 23 °C, 以減少后期發酵液中青霉素的降解破壞。
e. 溶解氧的控制  一般要求發酵中溶解氧量不低于飽和溶解氧的30% 。通風比一般為1 : 0. 8L/(L • min), 攪拌轉速在發酵各階段應根據需要而調整。
f. 泡沫的控制  在發酵過程中產生大量泡沫, 可以用天然油脂, 如豆油、玉米油等或用化學合成消泡劑 " 泡敵 " 來消泡, 應當控制其用量并要少量多次加入, 尤其在發酵前期不宜多用, 否則會影響菌體的呼吸代謝。
g. 發酵液質量控制  生產上按規定時間從發酵罐中取樣 , 用顯微鏡觀察菌絲形態變化來控制發酵。生產上慣稱" 鏡檢 ",根據" 鏡檢 "中菌絲形變化和代謝變化的其他指標調節發酵溫度, 通過追加糖或補加前體等各種措施來延長發酵時間, 以獲得最多青霉素。當菌絲中空泡擴大、增多及延伸, 并出現個別自溶細胞, 這表示菌絲趨向衰老, 青霉素分泌逐漸停止, 菌絲形態上即將進入自溶期, 在此時期由于茵絲自溶, 游離氨釋放, pH 值上升, 導致青霉素產量下降, 使色素、溶解和膠狀雜質增多, 并使發酵液變蒙古稠, 增加下一步提純時過濾的困難。因此, 生產上根據" 鏡檢 "判斷, 在自溶期即將來臨之際, 迅速停止發酵, 立刻放罐, 將發酵液迅速送往提煉工段

 

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