微生物的连续培养——二

                      微生物连续培养
    恒化器主要用于实验室科学研究中，尤其用于与生长速率相关的各种理论研究中。它与恒浊器明显不同，按照培养器的级数，可把连续培养器分成单级连续培养器与多级连续培养器两种，上面已经提出，如果某微生物代谢产物的产生速率与菌体生长速率相平行，就可以采用单级恒浊器来进行研究或生产。相反，如果要生产的恰恰是与菌体生长不平行的那些发酵产物，例如丙酮．丁醇等时．就应根据两者的产生规律，设计与其相适应的多级连续培养装置。
    现以丙酮丁醇的发酵生产为例来说明采用两级连续培养的必要性和优点。丙酮丁醇生产菌--丙酮丁醇梭菌的生长可分两个阶段：前期较短，以产菌体为主，生长温度以37℃为宜，后期较长，以产溶剂为主，温度以33℃为宜．根据这一特点．有人设汁了一个两级连续发酵装置．第一级保持37℃，PH4.3，培养液的稀释率为0.125/h(即流速控制成8h更换一次容器内的培养液)，第二级为33℃，稀释率为0.04/h(即25h更换培养液一次）。利用这样的装置可在1年多的时间内连续运转，并达到较单级连续培养好得多的生产效益．在我国，早在20世纪60年代，就已采用高效率的多级连续发酵法大规模地生产丙酮、丁醇等溶剂。
    连续培养如用于生产实践上，就称为连续发酵。连续发酵与单批发酵相比有许多优点：1.高效．它简化了装料．灭菌．出料．清洗发酵罐等许多单元操作，从而减少了非生产时间和提高了设备的利用率．2.自控．便于利用各种仪表进行自动控制。3.产品质量较稳定。4.节约了大量动力、人力、水和蒸汽，且使水．汽．电的负荷均匀合理。
    与一切事物一样．连续培养或连续发酵也有其缺点．最主要的是菌种易于退化。可以设想，处于如此长期高速繁殖下的微生物，即使其自发突变几率极低．也无法避免变异的发生，尤其发生比原生产菌株生长速率低、营养要求高和代测产物少的负变类型。其次是易遭杂菌污染。可以想象，在长期运转中，要保特各种设备无渗漏，尤其是通气系统不出任何故障，是极其困难的。因此．所谓“连续”是有时间限制的，一般可达数月至一．二年。此外，在连续培养中，营养物的利用率一般亦低于单批培养。
    在生产实践上，连续培养技术已广泛应用于酵母菌体的生产，乙醇、乳酸和丙酮、丁醇等发酵，以及用假丝酵母进行石油脱蜡或是污水处理中。国外还把微生物连续培养的原理扩大运用于提高浮游生物的产量，并收到了良好的效果（在25℃下，日产量可比原有方法提高1倍）。
   
   

 

上一篇：微生物的连续培养——一

下一篇：微生物学（沈萍主编）