情境2柠檬酸的发酵生产任务4柠檬酸发酵罐发酵54课件.pptVIP

情境2柠檬酸的发酵生产任务4：柠檬酸发酵罐发酵任务描述摇瓶种子制备完成后，按10%接种量接入发酵罐进行发酵，发酵过程中，应进行温度、pH、补料、泡沫等因素的控制，应对菌体生长情况、酸度、残糖等进行检测。具体任务包括：发酵培养基的制备→发酵罐及培养基灭菌→接种→发酵过程控制及检测。通过控制温度、pH值、罐压、通风量、搅拌转速等因素，使其产生更多的目的产物。任务目标知识目标：1、了解灭菌概念及影响因素，熟悉常用工业灭菌方式；2、了解空气净化原理及流程；3、掌握影响发酵的因素及控制方法；4、了解染菌的概念，掌握染菌检查及防治的方法。能力目标：1、掌握发酵罐发酵的操作；2、学会发酵过程控制、取样及检测方法方法。素质目标：1、责任意识2、无菌意识一、实施准备1、实验主要仪器设备5L发酵罐及附件、电热恒温水浴槽、立式灭菌锅、超净工作台、恒温振荡器2、材料与试剂菌种：黑曲霉发酵培养基：20%玉米粉糖化全液与过滤后的玉米糖化清液1：5混合。试剂：0.1429mol/LNaOH、1%酚酞试剂、pH计、稀碘液二、实施步骤1、发酵培养基的配制将玉米粉用100目筛子筛好备用，称取750g玉米粉于合适容器中，同时加入自来水3000mL，即质量比自来水：玉米粉为4:1，混匀；边加热边搅拌培养基，待加热到90℃后，加入高温淀粉水解酶1.9-3.8mL，加热搅拌恒温保持20～30min，防止糊化粘壁，用碘指示剂检验不变蓝，即糖化完全。得到20%玉米水解液全液。取出390mL，其余的用滤布（2-4层纱布）过滤，得到透明清液，然后将未过滤的全液与过滤后的清液混匀，调pH至4.0。2、发酵罐准备及操作（1）灭菌前的准备工作①发酵罐的清洗发酵罐使用前后都应认真清洗，特别是前后两次培养采用不同的菌株时，更应注意清洗和杀菌工作。②装入配制好的培养基2.7L，盖好罐盖。③将标定好的pH电极和溶氧电极分别插入罐盖上对应的孔中并旋紧压塞，将电极导线取下，并用牛皮纸将电极的导线接口部包住，以防止灭菌过程中电极的导线接口部进水。④将温度电极和消泡电极取出。⑤用硅胶管与排气管相连，再将一玻璃漏斗插入硅胶管的另一端，用8层纱布将漏斗包好，再包上牛皮纸。⑥卸下空气过滤器顶端的进气胶管，用夹子夹死过滤器与罐盖空气进口间的硅胶管，以防灭菌时培养基倒流。⑦夹紧取样出口的夹子，并放松连通取样器顶端口与平衡口间硅胶管中的夹子。⑧在发酵过程中使用物料管进行补料或调pH值及消泡时，将物料分别放入补料瓶中（装液量不得大于总容积的70%）并连接好补液管和补料瓶空气过滤器，以便补料瓶与发酵罐一起灭菌。注：当使用补料针进行补料时，补料瓶装好管路后单独进行消毒。（2）灭菌锅灭菌将发酵罐、补料瓶放入大的灭菌锅中；根据灭菌锅的操作要求于121℃灭菌30分钟。灭菌过程中升温和降温速度不宜过快。（3）灭菌后当灭菌完成后，温度降到60℃以下时，打开灭菌釜，确认发酵罐上所连接的管路完好后，将罐取出。罐体装在基座上，连接好电极导线。连接好夹套冷却水，冷凝器冷却水管道，接通空气管道，放开过滤器与罐盖之间的夹子，通过流量计上的针阀调节流量，当空气进入发酵罐内，剥去排气管末端的牛皮纸（纱布可保留），调节空气流量。连接好电源线，设定温度和搅拌速度，以3~5L/min的通气量通入无菌空气，接通冷却水管打开搅拌在低转速下进行培养基的冷却。（4）发酵①接种接种是在发酵罐顶部接种口进行。适当降低通风量，在接种口四周缠绕上经酒精浸泡的脱脂棉，点燃后戴上石棉手套，迅速打开接种口，将菌种加入到发酵罐中，接入300mL种子液，然后将接种口盖子在火焰中灭菌后盖好，开始培养。②培养转速为400转／分钟；通风：0~18小时为0.1vvm；18~30小时0.15vvm；30小时后为0.25vvm；温度：35℃。（5）过程监控0小时：取样测定总糖和还原糖；24~48小时：每隔12小时取样镜检、测定总酸、还原糖、总糖、柠檬酸浓度；48~72小时：每隔8小时取样镜检、测定总酸、还原糖、总糖、柠檬酸浓度；72~96小时：每隔6小时取样镜检、测定总酸、还原糖、总糖、柠檬酸浓度；3、发酵过程分析检测（1）黑曲霉镜检染料：草酸铵结晶紫液(A液：1％结晶紫95％酒精溶液：B液：1％草酸铵溶液。取A液20mL，B液80mL混合，静置48小时后使用)镜检过程：涂片→干燥→固定→染色→水洗→干燥→镜检（2）总酸的测定（参见附件1）（3）还原糖的测定（参见附件2）（4）总糖的测定（参见附件3）（5）pH、溶氧的跟踪测定（从二次仪表直接读取）（6）柠檬酸的测定