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一、种子扩大培养的目的与要求

现代发酵工业的生产规模越来越大，每只发酵罐的容积有几十立方米甚至几百立方米。若按5%~10%的接种量计算，就要接入几立方米到几十立方米的种子，这单靠试管里的种子直接接入是不可能达到必需的数量和质量的，必须从试管中的微生物菌种逐级扩大为生产使用的种子。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，再经过锥形瓶和种子罐，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。菌种种类不同，生产产品品种不同，其扩大培养的生产方法和生产条件均有所差别，如营养、温度、酸碱度等条件。因此，菌种扩大培养的目的就是为每次发酵罐的投料提供相当数量的、代谢旺盛的种子。种子扩大培养要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和数量足够的种子。这种种子接入发酵罐后，会使发酵生产周期缩短，设备利用率提高，对杂菌的抵抗能力增加，对发酵生产起到了关键性的作用。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的快慢决定种子扩大培养的级数。

二、生产车间种子制备阶段种子罐扩大培养

实验室制备的孢子斜面或摇瓶种子移接到种子罐进行扩大培养种子罐培养一方面使菌种获得足够的数量，另一方面种子罐中的华体会体育最新地址更接近发酵罐培养的膠液成分和培养条件，譬如通无菌空气、搅拌等，使菌体适应发酵环境。种子罐的接种方法一般根据菌种种类而异。孢子悬浮液一般用微孔接种法接种，摇瓶悬浮液种子可在火焰保护下接入种子罐，也可以用差压法接入。种子罐之间或种子罐与发酵麓之间的移种，主要用差压法，通过种子接种管道进行移种，移种过程中要防止接收罐表压降为零，因为无压会引起染菌。

1.种子罐的作用

种子罐的作用主要是使孢子发芽，生长繁殖成菌(丝)体，接入发酵罐能迅速生长，达到一定的菌，体量，以利于产物的合成。

2.种子罐级数的确定

种子罐的级数是指制备种子需逐级扩大培养的次数，这要根据菌种生长的特性、孢子发芽速度和菌体繁殖速度，以及发酵罐的容积而定。为保证种子细胞变异少、衰老细胞所占比例较小，制备种子逐级扩大培养的次数是有严格限定的。对于生长快的细胞，种子用量的比例小，即需要的接种量少，所以相应的种子罐也少。如谷氨酸生产中，茄子瓶斜面或摇瓶种子接入种子罐于32℃培养7~10h，菌体浓度达到108~109个/mL，即可作为种子接入发酵罐，这称为一级种子罐扩大培养，也可叫作二级发酵。生长较慢的菌种，如青霉素生产菌，，其孢子悬浮液接入一级种子罐于27℃培养40h，此时孢子发芽，长出短菌丝，再移至含有新鲜华体会体育最新地址的二级种子罐于27℃培养10~24h，菌丝迅速繁殖，获得粗壮菌体，此菌丝可移至发酵罐作为种子，这称为二级种子罐扩大培养，也可称为三级发酵。一般100m³发酵罐都采取三级发酵。如果是实验室的中试(5~30L)，可以直接将孢子或菌体接入罐中发酵，即一级发酵。为了更有效地实现发酵菌体质和量的积累，种子罐级数越少，越有利于简化工艺，便于控制，而且可以减少多次移种可能发生的染菌机会。当然，也要考虑尽可能地延长菌体在发酵罐中生产产物的时间，缩短种子增殖的非生产时间，提高发酵罐的生产率。此外，种子罐的级数也可通过改善工艺条件，改变种子培养条件，加速菌体的增殖而改变。

3.确定种子罐级数需要注意的问题