液体菌种技术和设备的应用进展


国内使用液体菌种生产成功的企业越来越多,但厂家对是否使用液体菌种的意见并不一致;部分已购置设备的厂家仍存在技术问题,生产不稳定;那些计划购买设备的厂商有庞大的观望群体;发酵罐的发展趋向于将夹层改为单层,价格大幅下降;液体菌种生产技术的重点已经从生产菌种发展到注重生产稳定性和菌种可靠性。然而,大多数技术推广应用企业的技术更新速度较慢。一、设备

较早推广的发酵罐主要有夹层(夹层安装电热管)和单层盘管(直接在罐内安装电热管)。现在将单层罐推入杀菌柜进行杀菌,也就是所谓的韩国发酵。罐体也开始使用,还有一种方式是单层罐体+蒸汽罐体的应用,也是目前为止最满意的效果。空气净化系统的作用是提供无菌空气,各个厂家的方法也大不相同。

1、夹层罐利用自身热源产生的蒸汽进行灭菌。罐体越大,需要的电功率就越大。如果在一条生产线上安装6个1吨的发酵罐,装机功率可达200多千瓦。虽然可以调整,但还是存在一些问题。安全问题;而单缸几十千瓦,只有一个小安全阀是不安全的;如果需要随时对连接管道或接种枪进行灭菌,还需要一个蒸汽罐;夹层槽成本较高也是推广槽内的不利因素;掌握操作要领后,罐体就具备了正常产生菌种的能力。

2、单层罐体+盘管+电热管发酵罐容易因电热管温度过高导致培养物烧焦,罐体加安全阀不安全,安全阀未密封。死角只能用高温培养液短时间冲洗,效果难以确定。

3、韩式液体菌种设备由灭菌柜﹢发酵罐﹢空气净化系统﹢水冷系统组成。将整个罐体推入灭菌柜进行灭菌。设备总成本高,操作便利性差; 6个过滤器一般使用7次就需要更换了。气管和接种管在使用时临时连接。接种方式仍为密封酒精火焰,槽内温度以室温调节;没有任何优势。

4、单层罐体+盘管+蒸汽罐体生产线罐体固定安装,空气系统和管路全部连接到位,灭菌时打开相应的阀门,灭菌后关闭,无死角,除罐体支撑脚外整个系统可达121以上;生产线上每个罐的温度根据自己的设定自动控制。该生产线可使用燃煤锅炉蒸汽。

对于以上四种发酵罐,第一种要精通罐体工作原理,掌握蒸汽流向,引导流向;可以使用第二种,但不推荐使用;第三种简单可靠,实际操作细节仍有被细菌污染的可能,需多加注意;第四种方法没有漏洞,数百罐的生产和使用也证明了它的可靠性。当然,以上四种方法对试管和摇瓶的要求同样严格,绝对无菌是基本条件。

空气净化方面:过滤级数为23级,气源压力为0.040.6MPA。压力越高,能量消耗越大。日产1000L菌液的生产线,每月的电费可能相差数千元,而且各厂家控制的罐压也不一样。从小于0.1 到1kg 不等。压力高的认为可以增加氧气的溶解度,压力低的认为压力低时产生的气体多,节约能源;只要在空气中,无论压力高低,外界的空气都不会进入罐内。

2.技术

液体菌株技术已经发展了几十年。以往的研究主要集中在如何生产菌株以及提高菌株的数量和质量上。近年来,随着产业化、规模化发展,菌种生产的稳定性和可靠性极高。稳定性会造成停产,可靠性差会造成重大经济损失。这两点是现在大企业考虑最多的问题。没有企业不相信可以生产液体菌种,但很多人不确定可靠性。一些设备商自身技术的稳定性和可靠性不高,有的还在使用抗生素来达到生产菌种的目的。可以想象,目前液体应变技术的普及效果不会很好。

设备的易用性和可靠性是生产工艺稳定可靠的前提。例如,当细菌受到污染时,它们的繁殖速度一般为20到30分钟。细菌在培养基中生长需要3到5天,直到人们感觉到它的存在。如果第三天再将菌液放入培养物中,培养物中的细菌会继续生长,导致失败。如果在菌袋接种后5-7天发现,一个日产5万袋(瓶)的企业可能损失几十万袋(瓶),所以一定要有足够的观察时间,并且当然也可以使用其他检查方法;为确认无细菌污染,应适当延长一次操作后细菌的培养时间(但对老化细菌的培养则不宜),如取消种缸,或减少接种量,等(这些观点与传统做法相矛盾,但事实会被越来越多的人接受,我也从传统的方法上做到了)。

抗生素在一定的高浓度下可以抑制细菌的生长。将菌液加入培养基后,浓度大大稀释,细菌得以生长。但由于延迟出现的效果,问题出现时企业的生产量可能已经很大,可能会造成更大的损失。

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