微生物的連續培養——二

                      微生物連續培養
    恒化器主要用于實(shí)驗室科學(xué)研究中，尤其用于與生長(cháng)速率相關(guān)的各種理論研究中。它與恒濁器明顯不同，按照培養器的級數，可把連續培養器分成單級連續培養器與多級連續培養器兩種，上面已經(jīng)提出，如果某微生物代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生速率與菌體生長(cháng)速率相平行，就可以采用單級恒濁器來(lái)進(jìn)行研究或生產(chǎn)。相反，如果要生產(chǎn)的恰恰是與菌體生長(cháng)不平行的那些發(fā)酵產(chǎn)物，例如丙酮．丁醇等時(shí)．就應根據兩者的產(chǎn)生規律，設計與其相適應的多級連續培養裝置。
    現以丙酮丁醇的發(fā)酵生產(chǎn)為例來(lái)說(shuō)明采用兩級連續培養的必要性和優(yōu)點(diǎn)。丙酮丁醇生產(chǎn)菌--丙酮丁醇梭菌的生長(cháng)可分兩個(gè)階段：前期較短，以產(chǎn)菌體為主，生長(cháng)溫度以37℃為宜，后期較長(cháng)，以產(chǎn)溶劑為主，溫度以33℃為宜．根據這一特點(diǎn)．有人設汁了一個(gè)兩級連續發(fā)酵裝置．第一級保持37℃，PH4.3，培養液的稀釋率為0.125/h(即流速控制成8h更換一次容器內的培養液)，第二級為33℃，稀釋率為0.04/h(即25h更換培養液一次）。利用這樣的裝置可在1年多的時(shí)間內連續運轉，并達到較單級連續培養好得多的生產(chǎn)效益．在我國，早在20世紀60年代，就已采用高效率的多級連續發(fā)酵法大規模地生產(chǎn)丙酮、丁醇等溶劑。
    連續培養如用于生產(chǎn)實(shí)踐上，就稱(chēng)為連續發(fā)酵。連續發(fā)酵與單批發(fā)酵相比有許多優(yōu)點(diǎn)：1.高效．它簡(jiǎn)化了裝料．滅菌．出料．清洗發(fā)酵罐等許多單元操作，從而減少了非生產(chǎn)時(shí)間和提高了設備的利用率．2.自控．便于利用各種儀表進(jìn)行自動(dòng)控制。3.產(chǎn)品質(zhì)量較穩定。4.節約了大量動(dòng)力、人力、水和蒸汽，且使水．汽．電的負荷均勻合理。
    與一切事物一樣．連續培養或連續發(fā)酵也有其缺點(diǎn)．最主要的是菌種易于退化�？梢栽O想，處于如此長(cháng)期高速繁殖下的微生物，即使其自發(fā)突變幾率極低．也無(wú)法避免變異的發(fā)生，尤其發(fā)生比原生產(chǎn)菌株生長(cháng)速率低、營(yíng)養要求高和代測產(chǎn)物少的負變類(lèi)型。其次是易遭雜菌污染�？梢韵胂�，在長(cháng)期運轉中，要保特各種設備無(wú)滲漏，尤其是通氣系統不出任何故障，是極其困難的。因此．所謂“連續”是有時(shí)間限制的，一般可達數月至一．二年。此外，在連續培養中，營(yíng)養物的利用率一般亦低于單批培養。
    在生產(chǎn)實(shí)踐上，連續培養技術(shù)已廣泛應用于酵母菌體的生產(chǎn)，乙醇、乳酸和丙酮、丁醇等發(fā)酵，以及用假絲酵母進(jìn)行石油脫蠟或是污水處理中。國外還把微生物連續培養的原理擴大運用于提高浮游生物的產(chǎn)量，并收到了良好的效果（在25℃下，日產(chǎn)量可比原有方法提高1倍）。
   
   

 

上一篇：微生物的連續培養——一

下一篇：微生物學(xué)（沈萍主編）