5 微生物工程 第五章 发酵工业种子制备
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第五章发酵工业的种子制备内容提要•种子制备原理和技术•影响种子质量的因素•种子质量的控制措施•工业微生物培养的类型一、种子扩大培养1、种子扩大培养的任务工业生产规模的增大需要种子就增多种子的扩大培养种子扩大培养的任务,不但要得到纯而壮的培养物,还要获得活力旺盛的、性能稳定、接种数量足够的、纯的培养物。
2、菌种扩大培养的目的为发酵罐的投料提供足够数量的代谢旺盛的种子。
因为发酵时间的长短和接种量的大小有关,接种量大,发酵时间则短。
将较多数量的成熟菌体接入发酵罐中,就有利于缩短发酵时间,提高发酵罐的利用率,并且也有利于减少染菌的机会。
对于不同产品的发酵过程来说,必须根据菌种生长繁殖速度快慢及生产的规模决定种子扩大培养的级数。
对于不同产品的发酵过程来说,必须根据菌种生长繁殖速度快慢来决定种子扩大培养级数。
抗生素生产中,放线菌的细胞生长繁殖速度较慢,常常用三级种子扩大培养,即将种子罐中之菌丝移植到较大的种子罐中扩大培养后,再移入发酵罐中,这种流程称为三级种子四级发酵一般50t发酵罐多采用三级发酵,有的甚至采用四级发酵,如链霉素生产。
有些酶制剂发酵生产也采用三级发酵。
而谷氨酸及其他氨基酸发酵所用的菌种是细菌,生长繁殖速方式很快,所以采用二级发酵。
一级种子二级发酵的流程如下:斜面菌种→一级种子摇床培养→二级种子罐培养→发酵罐二、种子制备原理与技术种子培养:指冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种,接入试管斜面活化后,再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养,而获得一定数量和质量的纯种的过程。
其中的纯培养物就称为种子。
不同的发酵产品和菌种,种子制备的方法与条件不同。
要根据目的菌种的生理特性,选择合适的培养条件来获得优良的种子。
1、优良种子应具备的条件①、菌种细胞的生长活力强,转移至发酵罐后能迅速生长,延迟期短;②、菌种生理状态稳定(如菌丝生长速率、种子培养液的特性等);③、菌体浓度及总量能满足大容量发酵罐接种量的要求;④、无杂菌污染,保证纯种发酵;⑤、菌种适应性强,能保持稳定的生产能力。
发酵工业种子制备教案标题:发酵工业种子制备教案一、教学目标:1. 了解发酵工业中种子的重要性和作用。
2. 掌握发酵工业种子制备的基本步骤和技术要求。
3. 发展学生科学实验设计和实验操作能力。
二、教学准备:1. 实验室环境和设备:灭菌器、培养基和培养基配制器具、培养皿、移液管、恒温培养箱等。
2. 实验材料:发酵菌株、发酵种子、培养基成分等。
三、教学过程:1. 导入(5分钟):向学生介绍发酵工业中种子制备的重要性,引发学生的兴趣和探究欲望。
2. 知识讲解(15分钟):a. 介绍发酵工业种子的定义和作用,让学生了解其在发酵过程中的重要性。
b. 说明种子制备的基本步骤:准备培养基、接种发酵菌株、培养过程中适当控制温度、观察培养结果等。
c. 解释发酵种子的培养基要求,如pH值、碳源、氮源、无机盐等。
3. 实验操作(40分钟):a. 学生分组,每组分配所需实验材料。
b. 学生按照教师指导,准备培养基,确认培养基是否符合要求。
c. 学生进行发酵菌株的接种操作,注意操作规范和无菌技术要求。
d. 将接种后的培养物放入恒温培养箱,控制适当的温度进行培养。
e. 监测培养物的生长情况,记录观察结果。
f. 学生进行结果分析,讨论实验中可能存在的误差以及改进方法。
4. 实验总结(10分钟):a. 学生归纳总结种子制备的基本步骤和技术要求。
b. 学生讨论发酵工业中种子制备的应用意义和局限性。
c. 教师给予学生反馈和指导,鼓励他们提出问题和展示实验成果。
五、延伸拓展:根据学生实验结果,可以开展如下拓展活动:1. 探究不同培养基对发酵种子生长的影响。
2. 研究温度变化对发酵种子生长速率的影响。
3. 分析种子制备中可能出现的常见问题,并提出解决方案。
六、教学评估:1. 实验操作过程中学生的操作规范和无菌技术掌握情况。
2. 实验结果的准确性和可靠性。
3. 学生对于种子制备步骤和技术要求的理解程度。
七、教学反思:针对学生在实验过程中可能遇到的难点和疑惑进行及时引导和解答,同时加强对于实验操作规范和安全意识的培养。