摇瓶与发酵

所以我们决定采取以下改进和探索：
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2，发酵人论坛会定期对会员发的精华贴进行整理，然后发行《发酵技术汇编》电子月刊，以便发酵人论坛和中国发酵工业网的忠实用户共同分享。
1、3个重复的结果是否一致，之间的差异会有多大，差异的来源在哪里？
2、是否染菌？如果有一个染菌，导致结果异常低，可能最好的工艺就失去了。
3、3个瓶间的放瓶体积有多大差异，差异来源在哪里？
4、失去了对最好的几个结果验证的机会。
正因为有了这些问题，才能够促使我们去思考，而只有思考了，找到并解决了思想问题及实际问题，我们才会成长。做试验其实就是不断推测和猜想，然后再设计试验去验证猜测，新的数据又导致新的猜想的过程，就应该这样循环前进。从试验结果是分析，然后进行机理方面的猜想，之后再设计试验验证猜想。这样的过程会加深我们对发酵技术和知识的理解和认识，使我们总有一天会成为专家。
大家都知道试验设计是试验取得成功最好的保证，微小的失误都可能毁了整个试验。
二：关注细节
细节关注是每一个发酵人应该去做的，也是操作水平是否优秀的具体体现。比如同时设计一组摇瓶试验。有些人使用各种规格的摇瓶，有些人使用各种各样的瓶塞：有的用纱布，有的用棉塞，有的用硅胶塞，而且纱布的层数也未必一样。有些人一瓶一瓶的称量和配制，有些人先整个配好培养基，然后再分装，总之操作有各种各样的形式，哪些更合理呢？
目标是成败的关键，没有目标，自然得不到目标函数，也终究无法应用于软件，无法进行预测，所以也只能在错误中慢慢成长。不幸的是，我们的机会总是很少，经不起浪费，所以对于每个人都应该在开始试验之前，好好静下心来完成方案设计，还要再根据自己掌握的数据路演一下，甚至先将自己理想的结果计划出来，输到试验设计软件中，看看能够得到什么样的结论，当然理想的结果不是我们主观盼望的结果：“这一次发酵单位或产量提高50%就好了”，这是白日做梦，不是合理的结果。而合理的结果是根据一些机理推测的结果。举例：上次试验，发现碳源10小时就不够用了，所以这次在摇瓶发酵到9小时的时候，我们补一些进去，根据糖的转换率，便可以计算出这次能够提升产量，这便是合理的设想，而不是我们的奢望。记得之前有位博士写论文，在作试验之前，他的文字材料便基本写完了，包括一些数据，我们都觉得他在造假。结果等他做完试验，将数据填好，然后再进行简单的修改。我们再看时，完全没有造假的感觉，只感觉试验就应该这样做。这时对他只有佩服了，佩服他的计算能力和推测能力。

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体积氧传递系数（ 体积氧传递系数（KLa）和溶解氧的差 异
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CO2浓度的差异 菌丝受机械损伤的差异

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体积氧传递系数（ 体积氧传递系数（KLa）和溶解氧的差异
通气状况：
摇瓶培养：瓶塞对氧传递的阻力、表面通气状况 与周围环境有关 发酵罐培养：鼓泡通气
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四、消除差异的方法
消除摇瓶与发酵 罐培养这两种规 模结果的差异， 模结果的差异， 使摇瓶发酵结果 能反映罐上的结 果，是一个很重 要的问题。 要的问题。

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从下面四个方面模拟罐上发酵的条件
1 增加摇瓶机的 转速，提高摇 转速， 瓶的Kd值和 瓶的 值和 溶氧水平
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搅拌增加菌体受损伤的程度
菌体内核酸类物质的漏出率与搅拌转速、 菌体内核酸类物质的漏出率与搅拌转速、搅拌持续 时间、搅拌叶的叶尖线速度、 时间、搅拌叶的叶尖线速度、培养液单位体积吸收的功 率以及体积氧传递系数(KLa)等成正比关系，也就是说， 等成正比关系， 率以及体积氧传递系数 等成正比关系 也就是说， 这些发酵参数的数量增加，其漏出率也增加， 这些发酵参数的数量增加，其漏出率也增加，菌体受损 伤的程度也增加。 伤的程度也增加。 虽然摇瓶发酵也有低分子核酸类物质漏出， 虽然摇瓶发酵也有低分子核酸类物质漏出，其漏出 量远远低于罐的。 量远远低于罐的。

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2 减少培养基的 装量，要注意 装量， 水分蒸发所引 起的误差
3 直接向摇瓶中 通入无菌空气 或氧气等措施
4 可在摇瓶中加 入玻璃珠来模 拟发酵罐的机 械搅拌来研究 因搅拌引起的 差异

实验四摇瓶发酵优化－正交实验1．基本培养基和发酵条件种子培养基（g/L）：蛋白胨10，牛肉膏5，NaCl 5，pH 7.0。

培养温度30℃。

发酵培养基（g/L）：NaNO3 2.5，K2HPO4 4，KH2PO4 4，MgSO4 0.2，CaCl2 0.1，KCl 1，NaCl 1(以上成份采用无机盐母液配制)，酵母粉1，炸货油5％，pH6.5，分装入150mL或250mL三角瓶中，装液量为30mL或50mL。

接种量为5%，发酵温度30℃。

两种培养基均在121℃高压灭菌20 min。

2．参考因素和水平如下2.1碳源用量：炸货油用量设为1%、3%、5%2.2氮源用量：硝酸钠的用量设定为1.5g/L、2.5g/L和3.5g/L2.3磷源用量：①K2HPO4 2，KH2PO4 2② K2HPO4 4，KH2PO4 4③K2HPO4 6，KH2PO4 62.4镁盐用量：MgSO4用0.1g/L，0.2 g/L和0.3g/L2.5钾盐用量：KCl用1g/L，2 g/L和3g/L2.6盐度：NaCl用1g/L，5g/L，10g/L2.7酵母粉用量：1g/L，2 g/L，3g/L2.8发酵温度：25℃、30℃、35℃3．测定方法：排油圈法：发酵液12000rpm离心后取上清，稀释10倍备用。

90mm玻璃或塑料培养皿洗净，加入30mL 去离子水，滴加100uL柴油，开成稳定的油膜后，滴加2uL发酵液或其10倍稀释液，形成排油圈后，立即测定排油圈的大小。

表面张力法：稀释100倍后，测定表面张力。

只用表面张力法，排油圈法供学有余力同学操作。

4．实验日程实验前2天：组长整理出实验方案；尤其是优化的因素和选取的水平，各组相互沟通，不要重复。

未整理实验方案的观摩。

实验前1天：种子培养，150塑料摇瓶，每瓶20mL肉汤，接种，找好第二天要用的药品和摇瓶，检查母液是否可用，必要时重配。

实验当天：按预定方案配制培养基，母液轮流使用，其他组可以先添加碳源；灭菌；按3%的量接种。

发酵工艺优化发酵工艺优化从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处1、消毒方式不同，摇瓶是外流蒸汽静态加热（大部分是这样的），发酵罐是直接蒸汽动态加热，部分的是直接和蒸汽混合，会因此影响发酵培养基的质量，体积，PH，透光率等指标。

扩大时摇考虑2、接种方式不同，摇瓶是吸管加入，发酵罐是火焰直接接种（当然有其他的接种方式），要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。

3、空气的通气方式不同，摇瓶是表面直接接触。

发酵罐是和空气混合接触，考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。

4、蒸发量不同，摇瓶的蒸发量不好控制，湿度控制好的话，蒸发量会少。

发酵罐蒸发量大，但是可以通过补料解决的。

5、搅拌方式不同，摇瓶是摇转方式进行混合搅拌，对菌株的剪切力较小。

发酵罐是直接机械搅拌，注意剪切力的影响和无菌的影响。

6、PH的控制，摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH，发酵可以直接流加控制PH，比较方便。

7、温度控制，摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度，但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制，注意降温和加热的影响。

8、注意染菌的控制方法不一样，发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。

9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测，但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。

10、原材料不一样，发酵所用原材料比较廉价而且粗旷，工艺控制和摇瓶区别很大等等发酵工艺中补料的作用补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点：(1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变，造成菌丝大量生长等问题，改善发酵液流变等性质，使得发酵过程泡沫得以控制，节省消泡剂，并提高了装罐系数。

(2)可以控制细胞质量，以提高芽抱的比例，并使pH得以稳定。

(3)可以解除底物抑制，产物反馈抑制和分解阻遏。

(4)可以使“放料和补料”方法得以实施。