发酵种子制备与发酵机制
发酵——种子的扩大培养
孢子培养
母瓶：活化、纯化，使保藏菌种生长，并去处变异株。 所以接种时要稀一点、便于纯化生长到单菌落。
子瓶: 大量繁殖，得到大量孢子。 接种：①从母斜面上点接种，选取生长好的单 菌落 ②接种时密一点，得到大量的孢子。
孢子培养时注意湿度，子斜面使用一般不超过1个月
三、生产车间阶段 1、培养物的选择原则 在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌丝体。 菌丝体比孢子要有利： 缩短发酵时间 有利于获得好的发酵结果
✓ 培养时间为5~14天。
对于产孢子能力不强或孢子发芽慢的菌种，如产 链霉素的灰色链霉菌、产卡那霉素的卡那链霉菌 可以用摇瓶液体培养法。将孢子接入含液体培养 基的摇瓶中，于摇瓶机上恒温振荡培养，获得菌 丝体，作为种子。
试管→三角瓶→摇床→种子罐
2，厌氧培养：对于酵母菌（啤酒，葡萄酒，清酒等） 试管→三角瓶→卡式罐→种子罐
常用微生物发酵级数：
✓ 细菌：二级发酵 茄子瓶→种子罐→发酵罐
✓ 霉菌：如青霉菌，三级发酵 孢子悬浮液→一级种子罐（27˚C,40小时孢子发
芽）→二级种子罐（ 27˚C,10~24小时）→发酵罐 ✓ 放线菌：四级发酵
✓ 酵母：比细菌慢，比霉菌，放线菌快，通常用一级种子
4、接种量的确定
移入种子的体积 接种量＝ —————————
2、培养基选择的原则
培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基 应该是有利于孢子的生长。
在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小， 因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较 精细。
3、起始接种物的传代问题 细菌 保藏斜面 → 活化斜面 产孢子 保藏 → 母斜面 → 子斜面
种龄短：菌体太少；种龄长：易老化。
第五章 发酵工业的种子制备 2
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。
发酵工程 第五章 种子制备
第二节 工业发酵种子的制备
一、实验室种子制备 二、生产车间种子制备
一、实验室种子制备阶段
1. 培养物选择的原则 目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特 点最终的培养物可分为两类：
1.不产孢子和芽孢的微生物 ——获得一定数量和质量的菌体
2.产孢子的 ——获得一定数量和质量的孢子 ——获得一定数量和质量的菌体
双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。
如卡那霉素发酵，双种比单种的产量提高8%。
倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。
如链霉素发酵，倒种法比单种法的产量提高12%。
5、种龄（Cell age）
种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级 种子罐或发酵罐时的培养时间。 种龄短：菌体太少；种龄长：易老化。 原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相 对较大，但是最终由实验结果定。
三、种子扩大培养的工艺流程
沙土孢子或冷冻干燥孢子→斜面孢子→摇瓶液体培பைடு நூலகம்（茄子瓶斜面培养或固体 培养基培养）→种子罐培养→发酵罐发酵
实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见
设备，在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成，因此形象地将这 些培养过程称为实验室阶段的种子培养。
生产车间阶段：种子培养在种子罐里面进行，一般在工程归为发酵车
间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。
四、种子扩大培养的方法
1.孢子进罐法：
以孢子形式的种子直接进罐的方法 – 先在固体培养基（固化培养基）上生长繁殖成
大量孢子，将孢子直接接入种子罐扩大培养。 – 优点：一次可以制备较大量的孢子，易于保存。
既可以节省大量的人力、物力和时间，又可减 少杂菌污染的机会。 – 缺点：砂土管或冷冻管的用量大。
发酵工程第五章发酵工业种子制备-文档资料
种子制备原理与技术 影响种子质量的因素
种子质量的控制措施
种子制备的放大原理与技术
种子制备原理与技术
优良种子应具备的条件
生长活力强，延迟期短；
生理状态稳定；
浓度及总量能满足发酵罐接种量的要求； 无杂菌污染，保证纯种发酵； 适应性强，生产能力稳定
种子罐级数的确定
酵母发酵时的种子扩大培养
酿酒酵母的扩大培养
最初采用纯种进行酵母发酵并设计出 酵母繁殖流程，他将每一步的接种量 规定为10％，并控制繁殖条件与酿造 时一致
种子制备过程
实验室种子制备阶段：琼脂斜面至 固体培养基扩大培养（如茄子瓶斜 面培养等或液体摇瓶培养
生产车间种子制备阶段：种子罐扩 大培养
实验室种子制备
无菌方式接保藏的菌种至斜面培养基上，成 熟后挑选正常菌落至试管斜面和摇瓶。 菌种产孢子能力强及孢子发芽、生长繁殖迅 速，可用固体培养基培养孢子
种子液生化分析项目主要有：营养基质的消 耗速度、pH变化、溶氧变化、色泽和气味等
种子制备的放大原理与技术 ຫໍສະໝຸດ 细菌发酵时的种子扩大培养；
细菌发酵过程中种子扩大培养的主要目的是 为了获得大量的活力强的种子 ；
种龄对于生芽孢的种子尤其重要。若接种物 含大量芽孢，将给后续发酵带来较长迟滞期
举 例：
梭状芽孢杆菌发酵丁醇－丙酮时种子扩大培养的程序
种子扩大的级数：制备种子需逐级扩 大培养的次数 级数愈少，愈利于简化工艺及控制， 并可减少种子罐污染杂菌的机会，减 少消毒及值班工作量，减少因种子罐 生长异常而造成的发酵波动。
确定方法
菌种的性质(如菌种传代后的稳定性)
发酵工程 5 种子制备
种子扩大培养应根据菌种的生理特性，选
择合适的培养条件来获得代谢旺盛、数量足
够的种子。
优良的种子可以缩短生产周期、稳定产量、 提高发酵效率和设备利用率。
1、菌种的扩大培养的目的
接种量的需要；
菌种的驯化；
缩短发酵时间，提高发酵罐的利用率，以及减
少染菌。
2、作为种子必须具备的条件
1）生命力旺盛，移至发酵罐后能迅速生长，
峰的时间，但接种量过多往往使菌丝生长过快，
培养液粘度增加造成溶解氧供应不足而影响产物
的合成。
6、影响种子质量的因素
1）种子培养基原材料质量：不同产地、不同批 次的麸皮、大（小）米、琼脂等。 2）培养条件：温度、湿度、通气量、搅拌强度、
pH、泡沫等。
3）斜面冷藏时间：斜面冷藏对孢子质量的影响
与孢子成熟程度有关，冷藏时间对孢子的生产
生产过程中通常测定的参数有： 1）检测种子液的pH是否在种子的要求范围内；
2）检测种子液中的糖、氨基氮、磷酸盐的含量；
3）检查种子液中的菌丝形态、菌丝浓度和培养液外
观（色泽、气味、浑浊度、颗粒等）；
4）检查有无杂菌污染；
5）其他参数，如接种前某些酶的活力、种子罐的溶
氧和尾气（CO2、O2）等。
4、种子制备的流程
8、种子异常分析
1）菌种生长发育缓慢或过快
这与孢子质量及种子罐的培养条件有关，一般情
况下，通入种子罐的无菌空气温度低、培养基灭 菌质量差是种子生长、代谢缓慢的主要原因。 2）菌丝结团
菌丝在液体培养条件下成团或菌球。这会影响菌
丝的呼吸及对营养物质的吸收。这与通气搅拌相 关，加入某些表面活性剂如吐温80可促进菌丝 分散。
能力也有影响，通常冷藏时间越长，生产能力 下降越多。
发酵种子培养实验报告
发酵种子培养实验报告一、实验目的通过培养和发酵种子，探究发酵过程中微生物生长的特点，以及不同条件对发酵效果的影响。
二、实验原理发酵是一种通过微生物代谢作用产生有用产物的过程。
在发酵过程中，微生物以发酵物质作为碳源进行能量代谢，产生气体、乳酸、醇类等有机物。
种子培养是通过选用优良的菌种，将其在特定的培养基上培养，使其繁殖和生长。
三、实验仪器和试剂- 试验仪器：恒温培养箱，pH计，发酵罐等。
- 试剂：培养基，发酵物质。
四、实验步骤1. 制备培养基：根据实验需求，制备适当的培养基。
选择适合菌种生长的基础培养基，并添加适量的碳、氮、无机盐等。
2. 选取菌种：根据实验需求，选择合适的菌种。
在无菌条件下，将菌种接入试管中，进行预培养。
3. 制备发酵罐：将发酵罐清洗消毒，并装入培养基。
调节pH值，使其适合菌种生长。
4. 注入种子：将预培养的菌种接种到发酵罐中。
注意无菌操作，避免杂菌污染。
6. 发酵条件控制：放入恒温培养箱中，控制温度和湿度恒定。
同时，根据实验需求，对培养环境中的氧气浓度、搅拌速度等进行调节和控制。
7. 采样观察：定期取出发酵液进行采样观察，记录菌种的生长情况，以及发酵产物的变化。
8. 结果分析：根据实验数据，对发酵过程中微生物生长特点进行分析，探究不同条件对发酵效果的影响。
五、实验结果与讨论通过对发酵种子的培养实验，我们观察到以下现象：1. 生长曲线：在发酵开始后的一段时间内，菌种的生长逐渐处于对数生长阶段，此时细胞数量呈指数增长。
随着时间的推移，细胞数量达到一定阈值后，生长速率逐渐减慢，维持在稳态生长阶段。
2. 生理代谢变化：在发酵过程中，菌种的代谢产物会发生相应的变化。
例如，酵母菌的发酵过程中会产生乙醇和二氧化碳，乳酸菌的发酵过程中会产生乳酸。
通过对代谢产物的检测，可以了解发酵过程的进行情况。
3. 发酵条件的影响：发酵过程中，温度、湿度、氧气浓度、搅拌速度等条件对发酵结果有重要影响。
适宜的温度、湿度可以提供较好的生长环境，有利于微生物的生长繁殖。
发酵工程-种子制备
pH
选择最适种子培养pH的原则是获得 最大比生长速率和适当的菌量 培养最后一级种子的培养基的pH应 接近于发酵培养基的pH，以便种子 能尽快适应新的环境
种子质量的控制措施
菌种稳定性的检查
测定其生产能力，从中挑选高产菌株，并 及时对退化菌种进行复壮
提供适宜的生长环境 种子无杂菌检查，保证纯种发酵。
在放射形土壤杆菌多糖（ARPS） 发酵过程中不同的接种量对多糖产量的影响
影响种子质量的因素
原材料质量
培养温度
斜面冷藏时间 培养基 pH
湿度
通气与搅拌
原材料质量
原材料质量波动引起种子质量不稳定 原材料质量波动的主要原因：无机离子 含量不同（微量元素Mg2+、Cu2+、Ba2+ 能刺激孢子的形成，磷含量太多或太少 也会影响孢子的质量）。
有利于减少染菌机会
放射形土壤杆菌多糖（ARPS） 发酵过程中不同的接种龄对多糖产量的影响
接种种龄和接种量
接种量：移入的种子液体积和接种后培养液 体的体积的比例
接种量过多，菌丝生长过快、溶氧不足，衰 老细胞增加等，发酵后劲不足
种量过少延长发酵周期，形成异常形态，而 且易造成染菌。 以生产菌种在发酵罐中的繁殖速度为依据 接种量的大小直接影响发酵周期。
通气与搅拌
足够的通气量，以保证菌种代谢正 常，提高种子的质量 搅拌可提高通气效果，促进生长繁 殖，过度搅拌导致培养液大量涌泡， 液膜表面的酶易氧化变性，泡沫过 多增加染菌机会，增加能耗。 丝状微生物不宜剧烈搅拌。
斜面冷藏时间
5_发酵种子制备与发酵机制
本章内容：⏹种子制备原理与技术⏹影响种子质量的因素⏹种子质量的控制措施⏹种子制备的放大原理与技术概念：种子的制备，即菌种的扩大培养就是把保藏的菌种，即砂土管，冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化，再经过扁瓶或摇瓶和种子罐，逐级扩大培养后达到一定的数量和质量的纯种培养过程。
这些纯种的培养物称为种子。
种子扩培的目的❑接种量的需要❑菌种的驯化❑缩短发酵时间、保证生产水平优良种子应具备的条件/种子的要求：生长活力强，延迟期短；(接种后在发酵罐中能迅速生长)生理状态稳定；浓度及总量能满足大容量发酵罐接种量的要求； 无杂菌污染，保证纯种发酵；适应性强，生产能力稳定种子制备原理与技术：一.发酵级数的确定种子扩大的级数：制备种子需逐级扩大培养的次数级数愈少，愈利于简化工艺及控制，并可减少种子罐污染杂菌的机会，减少消毒及值班工作量，减少因种子罐生长异常而造成的发酵波动。
一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数谷氨酸：三级发酵（谷氨酸棒杆菌）一级种子（摇瓶）→二级种子（小罐）→发酵青霉素：三级发酵一级种子（小罐）→二级种子（中罐）→发酵发酵级数确定的依据❑级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响❑级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2-4级。
❑在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要的一个方面发酵级数确定方法菌种的性质(如菌种传代后的稳定性)瓶中的孢子数，孢子发芽及菌丝繁殖速度发酵罐中种子培养液的最低接种量种子罐与发酵罐的容积比生产规模随工艺条件的改变作适当的调整二.种子质量的判断方法通常检测的培养液中参数pH是否在种子要求的范围之内糖、氨基氮、磷酸盐的含量菌丝形态、菌丝浓度和培养液外观有无杂菌污染其他参数，如接种前酶活、种子罐的溶氧和尾气等种子制备步骤：斜面培养基中活化；扁瓶固体培养基或摇瓶培养基中扩大培养，完成实验室种子制备一级种子罐，制备生产用种子；视情况确定扩大级数，完成生产车间种子制备；种子转种至发酵罐三.种子制备过程实验室种子制备阶段：琼脂斜面至固体培养基扩大培养（如茄子瓶斜面培养等或液体摇瓶培养生产车间种子制备阶段：种子罐扩大培养种子制备过程概览实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见设备，在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成，因此现象地将这些培养过程称为实验室阶段的种子培养。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
湿度
❖ 湿度低，孢子生长快； ❖ 湿度大，孢子生长慢
制备土霉素生产菌种龟裂链霉菌孢子时 发现，在含有少量水分的试管斜面培养基下 部孢子长得较好，而斜面上部由于水分迅速 蒸发呈干瘪状，孢子稀少
通气与搅拌
❖ 足够的通气量，以保证菌种代谢正 常，提高种子的质量
➢ 应考虑与发酵培养基的主要成分相近。
pH
❖ 选择最适种子培养pH的原则是获得 最大比生长速率和适当的菌量
❖ 培养最后一级种子的培养基的pH应 接近于发酵培养基的pH，以便种子 能尽快适应新的环境
种龄与接种量
❖ （一）种龄
➢ 种子罐中培养的菌体从开始移入下一级种 子罐或发酵罐时的培养时间
➢ 种子培养期应取菌种的对数生长期为宜， 菌种过嫩或过老，不但延长发酵周期，而 且会降低产量。
注意事项 ① 适合采用碳源限量而氮源丰富的培
养基 ② 培养温度多为37 ℃ ，少数为28
℃ ，培养时 间细菌菌体为1~2天， 产芽孢的细菌为5~10天
II.种子制备
概念：指将固体培养基上培养出的孢 子或菌体转入到液体培养基种培养， 使其繁殖成大量菌丝或菌体的过程。
摇瓶种子 ＋ 种子罐种子
1. 摇瓶种子制备
一是成本
二是驯化
例：柠檬酸发酵 （黑曲霉）
以蔗糖为原料
成分
斜面
麦芽汁 蔗糖
NH4NO3 K2HPO4 MgSO4.H2O KCl 琼脂
麦汁 2%
种子罐 发酵
2.5-5% 0.225% 0.03% 0.025%
20% 0.11%
0.025% 0.015%
薯干粉
成分
麦芽汁 薯干粉 (NH4)2SO4 琼脂
❖ 种子罐培养一获得足够的菌种数量，二 种子 罐的培养基接近发酵罐培养的醪液成分和培养 条件，使菌体适应发酵环境
❖ 种子罐级数越少，越有利于简化工艺和控制， 并减少由于多次转种而带来的染菌机会以及 减少因种子罐生长异常而造成的发酵波动
❖ 但考虑能否在一定时间内获得优质、足量的 种子以满足发酵的需求
一.发酵级数的确定
种子扩大的级数：制备种子需逐级扩 大培养的次数 级数愈少，愈利于简化工艺及控制， 并可减少种子罐污染杂菌的机会，减 少消毒及值班工作量，减少因种子罐 生长异常而造成的发酵波动。
一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时， 工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数
谷氨酸：三级发酵 （谷氨酸棒杆菌） 一级种子（摇瓶）→二级种子 （小罐）→发酵
❖ 不产孢子的菌种，保藏基础上，在一定温度 下活化即可
两个过程：在固体培养基上生产大量 孢子的孢子制备过程和在液体培养基上 生产大量菌丝的种子制备过程
孢子的产生条件？
I. 孢子制备 （1）放线菌孢子的制备
A .工艺过程
母
子
菌
斜
斜
种
面
面
摇
种
发
瓶
子
酵
种
罐
罐
子
B. 注意事项
① 限制碳源(约1%)和氮源(不超过0.5%) ② 培养温度多为28 ℃ ，少数为37 ℃ ，培
二、青霉素生产的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子制备 制备过程
安培管 → 斜面孢子 → 大米孢子
→ 一级种子 → 二级种子
→ 发酵
1、斜面孢子 培养基：甘油、 葡萄糖、 蛋白胨等 培养条件：25℃、7天, 注意湿度50%左右
培养基特点：有利于长孢子，用量少而精细
2、大米孢子 培养基：大米及氮源（玉米浆） 培养条件：25℃、7天，控制湿度
生长斜面要求：生长良好，所使用斜面连续传代不超过 3次
2. 一级种子（摇瓶）
培养基：葡萄糖2%，尿素0.5%，玉米浆 2.5%， K2HPO4 0.1%
培养条件：于1000ml三角瓶中，装液200-250ml,32℃培 养12小时。
培养基特点：有利于菌体的生长，所使用的原料已经基 本接近于发酵培养基
培养基
❖ 培养种子的目的：
➢ 扩大培养，增加细胞数量； ➢ 同时也必须培养出强壮、健康、活性
高的细胞。为了使细胞迅速进行分裂 或菌丝快速生长。
种子培养基特点
❖ 有较完全和丰富的营养物质，糖分少，需充足 氮源和生长因子，无机氮源比例大； ➢ 各种营养物质的浓度不必太高； ➢ 供孢子用的种子培养基，可添加易被吸收利 用的碳源和氮源；
培养基的特点：成本低、米粒之间结构疏松提高比表 面积和氧的传质，营养适当（要求大米 的白点小）有利于孢子的生长。
大米孢子的要求：1粒米含1.4*106个孢子
3、一级种子 培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆
培养条件：27℃，40小时 接种量：200亿孢子/吨 目的：长菌体 4、二级种子 培养基：同上 培养条件：27℃、10-14小时 接种量：10%
斜面 麦汁
2%
种子罐 发酵
10% 22-28% 0.5%
种子制备过程举例
一、谷氨酸生产的种子制备 制备过程 斜面菌种 →一级种子培养 →二级种子培养
→发酵
1、斜面
培养基：蛋白胨 1%，牛肉膏1%，氯化钠 0.5 琼脂 2%， pH 7.0-7.2
培养条件：32℃，生长18-24小时
培养基特点：有利于菌体的生长，原料比较精细
原材料质量
❖ 原材料质量波动引起种子质量不稳定 ❖ 原材料质量波动的主要原因：无机离子
含量不同（微量元素Mg2+、Cu2+、Ba2+ 能刺激孢子的形成，磷含量太多或太少 也会影响孢子的质量）。
培养温度
❖ 温度过低，菌种生长发育缓慢 ❖ 温度过高会使菌丝过早自溶
在制备土霉素生产种子过程中，高于37℃培养时， 孢子接入发酵罐后表现出糖代谢变慢，氨
1。生产车间阶段种子培养物的 选择原则
在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌丝体。
菌丝体比孢子要有利： 缩短发酵时间 有利于获得好的发酵结果
目的：获得一定数量和质量的菌体，因此培养基的选择应 首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所 以营养要比发酵培养基丰富。
在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于 发酵培养基，这有两个方面的原因:
种子的质量要求
菌丝长稠呈丝状、菌丝团很少，有中小空孢，处于 Ⅲ—Ⅳ期
青霉素发酵菌丝体的生长共分为6个期，1-4为年青期， 4-6期合成青霉素的能力最强
四.影响种子质量的因素
培养基，培养条件，种龄，接种量：
❖ 原材料质量 ❖ 培养温度 ❖ 湿度 ❖ 通气与搅拌
❖ 斜面冷藏时间 ❖ 培养基 ❖ pH
青霉素：三级发酵 一级种子 （小罐）→二级种子（中罐）→发酵
发酵级数确定的依据
级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响
级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一 般2-4级。
在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要 的一个方面
发酵级数确定方法
菌种的性质(如菌种传代后的稳定性) 瓶中的孢子数，孢子发芽及菌丝繁殖速度 发酵罐中种子培养液的最低接种量 种子罐与发酵罐的容积比 生产规模 随工艺条件的改变作适当的调整
A. 孢子发芽或菌丝繁殖缓慢的菌种需将孢 子经摇瓶培养成菌丝后再进入种子罐， 摇瓶具有浓缩种子罐的作用，其培养基 配方和培养条件与种子罐相似。
B. 种子培养基营养应丰富完全，易被菌体 利用，浓度不宜过高
2 .种子罐种子制备
A. 孢子或摇瓶菌丝被接入体积较小的种子罐中，培养 后形成的大量菌丝，这种种子称为一级种子
种子扩培的目的
接种量的需要 菌种的驯化 缩短发酵时间、保证生产水平
优良种子应具备的条件/种子的 要求：
➢ 生长活力强，延迟期短；(接种后在发酵罐
中能迅速生长)
➢ 生理状态稳定； ➢ 浓度及总量能满足大容量发酵罐接种量的要求； ➢ 无杂菌污染，保证纯种发酵； ➢ 适应性强，生产能力稳定
种子制备原理与技术：
B. 把一级种子转入发酵罐中发酵，称为二级发酵
❖ 种子扩大培养阶段
➢ 液体培养法：液体试管、三角瓶摇床 振荡或回旋式培养。
➢ 表面培养法：茄子瓶、克氏瓶或瓷盘 培养。
➢ 固体培养法：三角瓶、蘑菇瓶、克氏 瓶、培养皿等麸皮培养。
实验室阶段种子培养物选择的原则
A. 目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最 终的培养物可分为两类：
生产车间阶段：种子培养在种子罐里面进行，一般在工程归为
发酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。
(一)实验室种子制备
❖ 无菌方式接保藏的菌种至斜面培养基上，成 熟后挑选正常菌落至试管斜面和摇瓶。
❖ 菌种产孢子能力强及孢子发芽、生长繁殖迅 速，可用固体培养基培养孢子
❖ 菌种产孢子能力不强或孢子发芽慢，可用摇 瓶液体培养法
❖ 搅拌可提高通气效果，促进生长繁 殖，过度搅拌导致培养液大量涌泡， 液膜表面的酶易氧化变性，泡沫过 多增加染菌机会，增加能耗。
❖ 丝状微生物不宜剧烈搅拌。
斜面冷藏时间
❖ 对孢子的生产能力有较大影响 ❖ 冷藏时间越长，生产能力下降越多
链霉素生产中，斜面孢子在6℃冷藏两 个月后的发酵单位比冷藏一个月的降低18％， 比冷藏3个月的降低35％。
二.种子质量的判断方法
❖ 通常检测的培养液中参数 ➢ pH是否在种子要求的范围之内 ➢ 糖、氨基氮、磷酸盐的含量 ➢ 菌丝形态、菌丝浓度和培养液外观 ➢ 有无杂菌污染
❖ 其他参数，如接种前酶活、种子罐的溶氧和 尾气等
种子制备
❖ 步骤： ➢ 斜面培养基中活化； ➢ 扁瓶固体培养基或摇瓶培养基中扩大培 养，完成实验室种子制备 ➢ 一级种子罐，制备生产用种子；视情况 确定扩大级数，完成生产车间种子制备； ➢ 种子转种至发酵罐
本章内容：
种子制备原理与技术 影响种子质量的因素 种子质量的控制措施 种子制备的放大原理与技术