灵芝液体发酵工艺

家庭医生在线 03月04日


①菌种:在发酵生产之前,必须获得稳定的高产菌株,还要定期进行菌种纯化和育种筛选出高产量和高质量的优良菌株,用于灵芝液体发酵的菌种一般来自孢子分离培养或组织分离培养所获得的菌丝体。

②种子扩大培养:种子扩大培养是指将保存在砂土管,冷冻干燥管或冰箱中处于休时还应有与之相配套的设备,如油罐、氨水罐、补料罐、储液罐、汁量罐等。

油罐亦称消沫罐,装有豆油或其他消沫剂,发酵过程中一旦发酵罐内产生泡沫太多,则可从油罐打人消沫剂以消除泡沫。

氨水罐内装氨水或其他可供调节发酵液酸碱度的pH调节剂。

补料罐为供发酵时发酵罐内补充营养液使用。

常见的发酵罐:

A、通用式发酵罐。通用式发酵罐是指既具有机械搅拌又有压缩空气分布装置的发酵罐(见图4-2),由于此种型式的罐是目前大多数发酵工厂最常用的,所以称为“通用式”。其容积可自20-200m3,有的甚至可达500m3。罐体各部有一定的比例,罐身的高度一般为罐直径的1.5-4倍。发酵罐为封闭式,一般都在一定罐压下操作,罐顶和罐底采用椭圆型或碟形封头。装于罐顶的接管有进料口、补料口、排气口、接种口和压力表等,装于罐身的接管有冷却水进出口,空气进口。温度和其他测控仪表的接口。取样口则视操作情况装于罐身或罐顶,放料可利用通风管压出也可在罐底另设放料口。

发酵罐的传热装置有夹套和蛇管两种:一般容积为5m3以下的发酵罐采用外夹套作为传热装置,而大于5m3。的发酵罐采用立式蛇管作为传热装置。

在通用式发酵罐内设置机械搅拌的首要作用是打碎空气气泡,增加气液接触面积,以提高气液间的传质速率。其次是为了使发酵液充分混和,液体中的固形物料保持悬浮状态,通用式发酵罐大多采用涡轮式搅拌器,为了避免气泡在阻力较小的搅拌器中心部位沿着轴周边上升逸出,在搅扦器中央常常带有圆盘。常用的圆盘涡轮搅拌器有平叶式,弯叶式和箭叶式三种,叶片数量一般为6个,少至3个,多至8个。为防止搅拌器运转时液体产生漩涡,在发酵罐内壁需安装挡板,其作用是加强搅拌,促使液体上下翻动和控制流型,消除涡流。立式冷却蛇管等装置山能起一定的挡板作用。

通用式发酵罐内的空气分布管是将无菌空气引入到发酵液中的装置。空气分布装置有单孔管及环形管等形式,装于最低一档搅拌器的下面,喷孔向下,以利于罐底部分液体的搅动,使固形物不易沉积于罐底,空气由分布管喷出,上升时为转动的搅拌器打碎成小气泡并与液体混合,加强了气液的接触效果。

发酵液中含有大量的蛋白质等发泡物质,在强烈的通气搅拌下将会产生大量的泡沫,大量的泡沫将导致发酵液外溢和增加染菌机会。消除发酵液泡沫除了要加入消沫剂,在泡沫量较少时,可采用机械消沫装置来破碎泡沫。简单的消沫装置为耙式消泡桨,装于搅拌轴上,齿面略高于液面。消泡桨的直径为罐径的0.8-0.9,以不妨碍旋转为原则,由于泡沫的机械强度较小,当少量泡沫上升时。耙齿就可以把泡沫打碎,也可制成半封闭式涡轮消泡器,泡沫可直接被涡轮打碎或被涡轮抛出撞击到罐壁而破碎,常用于下半轴发酵罐,消泡器装于罐顶。

B、自吸式发酵罐。自吸式发酵罐罐体的结构大致与通用式发酵罐相同,主要区别在于搅拌器的形状和结构不同。自吸式发酵罐使用的是带中央吸气口的搅拌器。搅拌器由从罐底向上伸入的主轴带动,叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体,使其背侧形成真空,于是将罐外空气通过搅拌器中心的吸气管而吸入罐内,吸人的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端排出,并立即通过导轮向罐壁分散,经挡板折流涌向液面。均匀分布。空气吸人管通常用一端面轴封与叶轮连接,确保不漏气。

由于空气靠发酵高速流动形成的真空自行吸入,气液接触十分良好,气泡分散较细,从而提高了氧在发酵蔽中的溶解速率。据报道,在相同空气流量的条件下,溶氧系数比通用式发酵罐高。可是由于自吸式发酵罐的吸入压头和排山压头均较低。习惯用的空气过滤器因阻力较大已不适用。需采用其他结构的高效率。低阻力的空气除菌装置。另外,自吸式发酵罐的搅拌转速比通用式高,所以它们耗的功率比通用式大,但实际上由于节约了空气压缩机所消耗的大量动力,对于大风量的发酵,总的动力消耗还是减少的。

C、通风搅拌式发酵罐。在通风搅拌式发酵罐中,通风的目的不仅是供给傲生物所需要的氧,同时还利用通入发酵罐的空气,代替搅拌器使发酵液均匀混合。常用的有循环式通风发酵罐和高位塔式发酵罐。

循环式通风发酵罐利用空气的动力使液体在循环管中上升,并沿着一定路线进行循环,所以这种发酵罐山叫空气带升式发酵罐。带升式发酵罐有内循环和外循环两种。循环管有单根的也有多根的。与通用式发酵罐相比,它具有以下优点:①发酵罐内没有搅拌装置,结构简单,清洗方便,加下容易。②由于取消了搅拌用的电机,而通风量与通用式大致相等,所以动力消耗有很大降低。

高位塔式发酵罐是一种类似塔式反应器的发酵罐,其高径比约为7左右,罐内装有若干块筛板。压缩空气由罐底导入,经过筛板逐渐上升,气泡在上升过程中带动发酵液同时上升,上升后的发酵液又通过筛板上带有液封作用的降液管下降而形成循环。这种发酵罐的特点是省去了机械搅拌装置,如果培养基浓度适宜,而且操作得当的话,在不增加空气流量的情况下,基本上可达到通用式发酵罐的发酵水平。

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(责编:郭睿璇 )

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