霉菌在發酵罐中轉速能不能提高?

大家好!我是剛從做搖瓶轉向上罐的,遇到問題了想請教下大家:
最近做土曲霉上罐(7L玻璃罐)發酵生產有機酸時,80%對應文獻轉速設置的是100-150rpm,只有很少幾篇文獻出現300-400rpm的,的400rpm。
按照大部分文獻的做法,我設置轉速125rpm,通氣量我開到(近4vvm,別人基本都才0.2-0.5VVm),70h以前DO都只能顯示為0~5,可能是溶氧不足導致我的目標產物就產量不足搖瓶1/6。
后來我逐漸升高轉速,發現調到550rpm,通氣量開到,才能使溶氧DO是高于30~45。
但是文獻說霉菌轉速太高,機械剪切力太大,對霉菌形態有影響。
所以我想問問大家
(1)有人做霉菌遇到過跟文獻這么不相符合的情況嗎(90%都是外文文獻,有篇文獻是150rpm,0.5vvm,泡沫太多無法控制,中途停止)?
(2)是不是轉速不應該向我這樣開這么高,對菌的損害很大?我是70h后開大的,產率是明顯提高了,我擔心的是0h就開始轉速這么高的話,是不是很快菌就受不了,死掉了:(。。。
一切都靠自己的實驗,文獻看不到,估計你就是人,自己辦了它了
70h后提高轉速,提高產率也可能是由于菌絲體死亡,代謝產物釋放的原因吧!
有可能的,因為產慮高維持一個小時后,在同樣的條件下,就沒有出現同樣的效果了。可是該怎么平衡那?DO低了不產,轉速高DO高了菌死了。。。
樓主的發酵罐攪拌轉速不能和DO偶聯么?按道理說7L的發酵罐三四百轉的轉速算比較正常了,雖然真菌的菌絲和發酵液表觀粘度與攪拌關系很大,但攪拌的多少與發酵罐的大小也有關系。比如7L罐的攪拌500左右的話,50L罐估計400就可以,500L估計250轉,5t的150就可以。所以樓主或許應該看看文獻所用發酵罐的規模,還有就是也別太相信文獻。雖然真菌的菌絲粗而常,且菌絲形態受攪拌影響很大,但也不用過于擔心攪拌剪切會把的菌絲弄死,頂多也就是影響形態而已。
不知道你做的土曲霉發酵控制的DO是多少,我做過毛霉的發酵,是生產酶的,要求DO≥40%,轉速、風量、罐壓都是影響DO的關鍵因素,在長菌期轉速不能太高,一般控制在400rpm以下,起始通風比為1:0.3左右,罐壓在0.05~0.08Mpa,校正DO值為100%,當孢子萌發長出大量的菌絲后,耗氧量增大,DO下降低于40%時可以通過提高轉速、風量使DO≥40%,轉速可以達到700~800rpm,在提高轉速后過幾小時要取樣鏡檢,觀察菌絲是否有斷裂的,如果有量比較多時要降低轉速。當轉速、風量都提到量,如果DO還是低于40%,可以適當提高罐壓到0.1~0.12Mpa,但不知你的發酵罐承壓情況怎么樣。另外發酵液的粘度也會影響DO,如果發酵中后期所有的條件都達到極限了可以考慮補一些無菌水,降低發酵液的粘度也會增加發酵液的DO。還是要靠自己摸索。
樓主如果擔心DO不足,可以適當增加罐壓,一般可到0.05mPa,但不是罐壓也不要太高,太高的罐壓不利于CO2的排出。還有一個備選的方案是改變槳葉的類型或者增大槳葉尺寸增大發酵罐中槳葉的徑高比,也可有效的加大DO。
我的情況還沒描述清楚:
(1)我的發酵罐是美國產的7L玻璃罐,沒有罐壓這個參數。
(2)我的DO是變動的,文獻上也沒有說要控制多少,剛接入幾個小時內DO可以到達90以上,后來慢慢降低,接入12h左右DO降低至10左右,但是就產酸情況來看,10左右產酸不算慢,12h時轉速升至470rpm,通氣量升至2vvm,這樣大致是DO維持在10左右。但通氣量和轉速的升高導致大量起泡(培養基含工業上殘余的玉米漿),手動加入幾滴硅油。這時問題又來了,加入2-3滴硅油后,泡立馬沒有,DO也立馬降低至5左右;這樣維持時間不到半個小時就又要加入消泡劑,如此循環,DO剛升上去(不到10)就隨消泡劑的加入又降下來。1-2天后消泡劑積累總量過大,轉速提升至500rpm,通氣量近4vvm,DO也就到5,很難再生上去。
(3)通氣量增大,轉速高后水分揮發厲害,12h揮發約500ml,我的裝液量是4L,后來就是像你說的那樣,往發酵罐中流加無菌水維持體積在3.5L左右。
再次謝謝你!打擾了。
謝謝你的回復,可是首先我們學校購買的罐只能是這樣的,沒有改變槳葉類型等的選擇;其次,這種罐只有通氣量和轉速、溫度、pH的設置參數,沒有罐壓的設置。。。
1.不知道你的發酵罐是否是美國NBS的,如果是的話罐壓控制在0.05Mpa是沒問題的,我以前用過NBS Bioflor110 14L的發酵罐,整個罐體全是玻璃的,的壓力達到過0.08~0.1Mpa,可以在尾氣排放管處加一個可以安壓力表的三通,用硅膠管連接即可,在壓力表后安硅膠管,用來調節壓力,而且有一定的罐壓可以有效的控制泡沫的產生,可以減少消泡劑的用量。
2.不知道你的消泡劑是怎么用的,不要用濃的消泡劑,一般配制2~10%的濃度滅菌后使用,濃度高的消泡劑有時消泡效果反而不好,如果泡沫不是很多,沒有出現逃液的情況可以盡量少加消泡劑,消泡劑加的多也會影響發酵液中的溶解氧。