年产3吨中性淀粉酶发酵工艺设计【16页】

菌悬液的细胞浓度不宜过高，本课 题中的枯草芽胞杆菌，宜将其浓度控制在个。

菌悬液介质般用生理盐 水。

诱变剂的处理 诱变剂包括物理化学生物诱变，在微生物诱变育种中，可用物理化学复 合诱变因素处理菌种，这样可以扩大培养幅度，提高诱变效果获得中性淀粉酶高 产突变株。

方法及步骤如下 吸点，人工创造条件，使孢子或菌体的 生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。

般可通过保持培养基营养成分在最低 水平缺氧状态干燥和低温，使菌种处于休眠状态，抑制其繁殖能力。

常用 的菌种宝藏方法有斜面冰箱宝藏法沙土管宝藏法菌丝速冻法石蜡油封存 法真空冷冻干燥保藏法液氮超低温保藏法。

在这里我们采用沙土保藏法。

方法将需保藏的菌种经斜面培养后用无菌水 能设法把菌种的优良特性保持下来而不致向坏的方面转 化。

菌种保藏主要是根据菌种的生理生化特果获得中性淀粉酶高 产突变株。

方法及步骤如下 吸取制备好的枯草芽孢杆菌悬液于直径为 诱变剂的处理 诱变剂包括物理化学个。

菌悬液介质般用生理盐 水。

滤，得到分散菌株。

菌悬液的制备 细菌般要求处于对数生长中期的菌，用玻璃珠振荡，使细胞均分 散，然后用灭菌脱脂棉过部分内容简介通常采用经历过生产条件考验的菌株，即经 过液体培养的摇瓶种子，这类部分内容简介通常采用经历过生产条件考验的菌株，即经 过液体培养的摇瓶种子，这类菌株定的生产性状，对生产环境有较好的适应性， 正突变的可能性也很大。

菌悬液的制备 细菌般要求处于对数生长中期的菌，用玻璃珠振荡，使细胞均分 散，然后用灭菌脱脂棉过滤，得到分散菌株。

菌悬液的细胞浓度不宜过高，本课 题中的枯草芽胞杆菌，宜将其浓度控制在个。

菌悬液介质般用生理盐 水。

诱变剂的处理 诱变剂包括物理化学生物诱变，在微生物诱变育种中，可用物理化学复 合诱变因素处理菌种，这样可以扩大培养幅度，提高诱变效果获得中性淀粉酶高 产突变株。

方法及步骤如下 吸取制备好的枯草芽孢杆菌悬液于直径为㎝的无菌培养皿中，然后用 的二乙酯处理，处理时采用的磷酸缓冲液，再将磁力搅 拌器于紫外灯下距离，接着在红灯下吸取经处理的菌液， 稀释至，取稀释液滴滴于个平板中，依次涂布均匀，年产吨中性淀粉酶发酵工艺设计 第页 再置暗箱内与培养。

注意般化学诱变剂均有毒性，多数还具有致癌作用，故操作时切忌用口 吸取并勿与皮肤直接接触，做好安全工作。

突变菌株的筛选 包括琼脂块透明圈法初筛。

方法倒入选择培养基皿，取其中较厚的皿，用打孔器或玻璃打制圆形 培养基平移琼脂块至个选择平板上，再用接种针挑取单菌落的少量菌体分别 接种于琼脂块中心并与琼脂块接入出发菌株作为对照正置于培养小 时于培养好的选择平板中滴加几滴淀粉天青，观察到透明圈的直径选择透明 圈大的菌落接入斜面备复筛用。

摇瓶发酵复筛将经初筛处的菌株分别接入增殖培养基中，培养小时 分别接种于锥形瓶发酵培养基中置摇床上发酵小时选出酶活力较高 者进步复筛直至选出中性淀粉酶高产突变株。

菌种的保藏 菌种保藏是进行微生物学研究和微生物育种工作的重要组成部分。

其任务是使菌 种不死亡，同时还要尽可能设法把菌种的优良特性保持下来而不致向坏的方面转 化。

菌种保藏主要是根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的 生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。

般可通过保持培养基营养成分在最低 水平缺氧状态干燥和低温，使菌种处于休眠状态，抑制其繁殖能力。

常用 的菌种宝藏方法有斜面冰箱宝藏法沙土管宝藏法菌丝速冻法石蜡油封存 法真空冷冻干燥保藏法液氮超低温保藏法。

在这里我们采用沙土保藏法。

方法将需保藏的菌种经斜面培养后用无菌水 制成孢子悬液，加入经灭菌处理的沙和土的混合物或纯沙亦可作为载体，减 压抽去水分，这些吸附有孢子的干燥沙土载体，在低温下保存。

操作步骤斜面孢子先加灭菌蒸馏水，沿斜面轻刮孢子后，再吸 到灭菌备用的沙土管中，在真空度以下进行干燥，直至沙土 管外貌呈松散状态，然后低温保存。

经真空干燥后的沙土管，最好放在 密闭容器内，容器内可放入吸潮剂或硅胶等，保藏期间整个容器置于冰箱年产吨中性淀粉酶发酵工艺设计 第页 内。

般保存期为年左右。

培养基的配制 培养基的类型 培养基的种类很多，可以根据组成状态和用途等进行分类，按照用途可以 分成孢子培养基，种子培养基和发酵培养基。

微生物大规模发酵设计主要用到孢 子，种子和发酵培养基这三种类型。

孢子培养基 孢子培养基配制的目的是供菌体繁殖孢子的，常采用的是固体培养基，对这 类培养基的要求是能使菌体生长快速，产生数量多而优质的孢子，并且不会引起 菌体变异。

对孢子培养基的要求营养不要太丰富所用无机盐的浓度要适 量注意培养基的和湿度。

中性淀粉酶的孢子培养基配置如下将麸皮豆饼粉蛋白胨 琼脂制成斜面培养基，在蒸汽灭菌。

种子培养基 种子培养基是供孢子发芽生长和大量繁殖菌丝体，并使菌丝体长得粗壮成 为活力强的种子。

对于种子培养基的营养要求比较丰富和完全，氮源和维生素的 含量也比较高些，浓度以稀薄为好，可以达到较高的溶解氧，供大量菌体生长和 繁殖。

中性淀粉酶的种子培养基的配置将豆饼蛋白胨和酵母膏各氯 化钠配置成种子培养基，在蒸汽灭菌。

发酵培养基 发酵培养基的要求是营养要适当丰富和完全适合于菌种的生理特性和要求， 使菌种迅速生长健壮，能在比较短的周期内充分发挥产生菌合成发酵产物的能 力，但要注意成本和能耗。

中性淀粉 生物制品药品的生产场地业需要符合空气洁净度的要求。

获得无菌空气的方法 有辐射灭菌化学灭菌加热灭菌静电除菌过滤介质除菌等。

过滤介质除菌是目前发酵工业中空气除菌的主要手段，其介质有棉花过滤 器超细玻璃纤维纸石棉滤板金属烧结管等。

过滤除菌流程及设备 流程如下采风塔空气粗过滤器空气压缩机储气罐冷却器旋风分 离器冷却器丝网除沫器空气加热器总空气过滤器。

设备如下 采风塔采风塔建在工厂的上风头，高至少，气流速度。

粗过滤器主要作用是拦截空气中较大的灰尘以保护空气压缩机，同时起 定的除菌作用，减轻总过滤器的负担。

空气压缩机作用是提供动力，以克服随后各设备的阻力。

空气储罐作用是消除压缩空气的脉动。

要求 其中，为罐高 为罐直径 为空压机每分钟排气量状况下。

旋风分离器是利用离心力进行气固或气液沉降分离的设备。

作用是分 离空气中被冷却成雾状的较大的水雾和油雾粒子。

冷却器空压机出口温度气温在左右，必须冷却。

另外在潮湿的地 域和季节还可以达到降湿的目的。

丝网除沫器可以除去空气中绝大多数的以上的液滴和以上 的雾滴，般采用规格为直径孔且高度为的不锈钢丝网。

空气加热器列管内走空气，管外走蒸汽。

可将空气湿度由降低到 以下。

总过滤器填充物按下面顺序安装孔板铁丝网麻布活性炭麻布 棉花麻布铁丝网孔板。

介质要紧密均匀，压紧致，上下棉花层厚度为 总过滤层厚度的，中间活性炭层为。

年产吨中性淀粉酶发酵工艺设计 第页 无菌空气的检查 现在采用的无菌检查实验方法有肉汤培养法斜面培养法和双碟培养法。

这 里采用斜面培养法来检查。

具体方法如下 三角瓶内装斜面培养基，其组成为麦芽糖豆粕水解液 ， ，接种后置旋转式摇床亡下培养左右备用。

发酵罐的灭菌 发酵罐的灭菌可采用空罐灭菌和实罐灭菌，此处采用空罐灭菌。

空罐灭菌 是将所有的通气口都稍微打开，然后通入热水蒸汽，让水蒸汽尽量通过每个 菌落达到灭菌效果。

具体方法是在灭菌分钟。

种子扩大培养 本发酵属于级种子罐扩大培养，二级发酵。

设计流程如下 孢子锥形瓶种子罐种子罐发酵罐 孢子制备 将保存在淀粉琼脂斜面上的枯草芽孢杆菌孢子用无菌水洗下，接种到锥形 瓶中，在静置培养天，待长出大量孢子后作为接种用的种子。

种子制备 将保藏的菌种接种到马铃薯茄子瓶斜面马铃薯煎出汁加 ，琼脂培养天。

然后接入到种子罐， 搅拌，通风培养小时。

此时菌种进入对数生长期镜检细胞密集，粗壮 整齐，大多数细胞单独存在，少数呈链状，发酵液，酶活， 再接种到发酵罐。

发酵罐培养 培养基的配制用麦芽糖液配置成含麦芽糖豆粕水解液 豆油 深井水，调至。

发酵罐培养基经消毒灭菌冷却后接入种子培养成熟液。

培养条件年产吨中性淀粉酶发酵工艺设计 第页 为温度，罐压，风量为，后 ，培养时间为。

发酵罐的设计 发酵罐的结构 通用发酵罐的主要组成部件有 罐体是发酵罐的主要结构，其内壁有挡板，作用是防止液内中心产生漩 涡，般用块挡板。

搅拌装置主要功能是使罐内物料混合均匀，搅拌器叶轮多采用搅拌涡轮 式，搅拌轴要与罐体密封严实，防止漏液和染菌。

搅拌转速为 传热装置有夹套，列管等，这里采用外夹套。

通气部分通过空气分布器将通入的无菌空气均匀分布到发酵液中，发酵 罐通风量为，至发酵结束通风量为。

分布器有单管式和环形管式。

消泡装置用于消除产生的泡沫，最简单实用的消泡装置是耙式消泡器， 直接装在搅拌轴上。

进出料口罐顶设有进料口，罐底有出料口。

其他附属设备还包括试镜 人孔手孔取样管等，用以观测和检修。

发酵罐的工艺尺寸 常用的机械通风发酵罐的结构和主要几何尺寸标准