一种基于混合培养的阿维菌素发酵方法与流程

4.3
ɡ
/l、淀粉酶；其余为水；其中，淀粉酶添加量为玉米淀粉质量的0.00025倍。
14.进一步的，所述发酵罐的培养条件为：温度27～28℃、风量0.5～0.7m3/(m3·
min)，所述发酵罐的接种量为6～8％。
15.进一步的，所述小容积罐的培养条件为：温度27～28℃、风量0.5～0.7m3/(m3·
min)。
16.进一步的，所述小容积罐采用处于空闲周期的种子罐。
17.技术方案二
18.一种基于混合培养的阿维菌素发酵系统，包括若干组发酵系统、小容积罐，和若干发酵液储罐，所述发酵系统包括种子罐，与所述种子罐通过接种管道连通的1个或多个发酵罐，所述发酵罐与所述小容积罐分别通过移液管道和回补液管道相连通；所述小容积罐和若干发酵罐分别与相对应的发酵液储罐通过发酵液放料管道相连通。
19.进一步的，所述种子罐、发酵罐和小容积罐结构相同，均包括罐体、设置于所述罐体内的搅拌装置，设置于所述罐体顶部的接种口和进料口，设置于所述罐体底部的放罐口，所述发酵液储罐通过发酵液放料管道与相对应的放罐口相连通。
20.进一步的，所述进料口还通过培养基进料管道连通有培养基配料罐。
21.与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
22.1、本发明将处于产素期、且不同生长时间的阿维菌素培养液转移至小容积罐进行混合发酵培养，其能够将小容积罐的发酵周期缩短至2-6天，相较于常规发酵方式的15天而言，生产效率提高了2-7倍。此外，本发明小容积罐采用混合发酵培养的方式，由于次级代谢是受环境胁迫产生的有利于其生存和族群繁衍的生命活动，其最高生产速率仅在某些瞬态条件下才能达到，采用混合培养，能够将瞬态条件反复出现，刺激阿维链霉菌持续生物合成阿维菌素，从而使得发酵效价相较于传统发酵方式而言得到大幅提高。
23.2、随着发酵罐中发酵的进行，阿维链霉菌的菌丝形态以及菌丝新陈代谢均会发生变化，非牛顿流体性质也将有所减弱，同时泡沫增多，液位升高，此时很容易发生“逃液”现象，因此，采用传统发酵方法发酵时，在发酵罐装料量上，通常会预留出一定空间，避免逃液现象的发生，而本发明通过将发酵罐内的发酵液转移至小容积罐中，发酵罐装料时，即便不进行空间预留，也完美的避免了“逃液”现象的发生，提高了发酵罐内的装料量。
24.3、随着发酵罐中培养时间的增长，其培养基中养料的消耗也在逐步增加，本发明将发酵罐内的发酵液转移至小容积罐的同时，将小容积罐的培养基或发酵液对发酵罐进行了等量回补，为发酵罐中阿维链霉菌的生长及代谢养料，避免了其因养料不足而导致生长的生长缓慢问题。此外，阿维菌素发酵液总体表现为非牛顿流体性质，并满足剪切稀化特征。
附图说明
[0025][0026]
图1为本发明一种基于混合培养的阿维菌素发酵系统的结构示意图。
[0027]
在图中，1、小容积罐，2、发酵液储罐，3、种子罐，4、接种管道，5、发酵罐，6、移液管道，7、回补液管道，8、发酵液放料管道，9、罐体，10、搅拌装置，11、接种口，12、进料口，13、放罐口，14、培养基进料管道，15、阀门，16、转料泵，17、流量计。
具体实施方式
[0028]
以下结合实施例对本发明进行进一步详细的叙述。
[0029]
实施例1
[0030]
一种基于混合培养的阿维菌素发酵系统，包括若干组发酵系统、小容积罐1，和若干发酵液储罐2，所述发酵系统包括种子罐3，与所述种子罐3通过接种管道4连通的1个或多个发酵罐5，所述发酵罐5与所述小容积罐1分别通过移液管道6和回补液管道7相连通；所述小容积罐1和若干发酵罐5分别与相对应的发酵液储罐2通过发酵液放料管道8相连通。
[0031]
作为本发明一种基于混合培养的阿维菌素发酵系统的一个实施例，所述种子罐3、发酵罐5和小容积罐1结构相同，均包括罐体9、设置于所述罐体9内的搅拌装置10，设置于所述罐体9顶部的接种口11和进料口12，设置于所述罐体底部的放罐口13，所述发酵液储罐 2通过发酵液放料管道8与相对应的放罐口13相连通。
[0032]
作为本发明一种基于混合培养的阿维菌素发酵系统的一个实施例，所述进料口12还通过培养基进料管道14连通有培养基配料罐。
[0033]
作为本发明一种基于混合培养的阿维菌素发酵系统的一个实施例，所述接种管道4、发酵液放料管道8、移液管道6、回补液管道7、以及所述培养基进料管道14上均设置有阀门 15，所述移液管道6和回补液管道7上还设置有转料泵16和流量计17。
[0034]
作为本发明一种基于混合培养的阿维菌素发酵系统的一个实施例，所述小容积罐1还通过接种管道4连通有其他发酵罐，由小容积罐代替种子罐与发酵罐构成发酵系统，从而使得小容积罐与种子罐通用，当种子罐空闲时，即可将其作为小容积罐使用，提高了设备的利用率。
[0035]
实施例2
[0036]
一种基于混合培养的阿维菌素发酵方法，采用实施例1所述系统进行，包括：
[0037]
步骤1、向f102发酵罐和f108发酵罐中分别加入发酵培养基，灭菌后，备用；
[0038]
发酵罐培养基，包括如下质量浓度的各原料：玉米淀粉174
ɡ
/l、黄豆饼粉21
ɡ
/l、酵母粉10
ɡ
/l、轻质碳酸钙1.6
ɡ
/l、玉米浆3
ɡ
/l、固体碱0.3
ɡ
/l、消泡剂4.3
ɡ
/l、淀粉酶：淀粉＝0.00025，其余为水，计料体积为93m3；
[0039]
步骤2、按6-8％的接种量，将阿维链霉菌种子液分别接种于f102发酵罐和f108发酵罐中，f102发酵罐的接种时间早于f108发酵罐94h，然后发酵培养，制备出2罐处于不同培养时间中的阿维菌素发酵液；
[0040]
发酵培养的条件为：温度温度27～28℃、风量0.5～0.7m3/(m3·
min)，
[0041]
步骤3、向z103小容积罐中加入小罐培养基，于120～122℃灭菌30min，降温至29～30℃后，备用；
[0042]
小罐培养基，包括如下质量浓度的各原料：玉米淀粉200
ɡ
/l、黄豆饼粉20
ɡ
/l、酵母粉7
ɡ
/l、轻质碳酸钙1.6
ɡ
/l、消泡剂4.3
ɡ
/l、淀粉酶：淀粉＝0.00025、其余为水，计料体积8m3；
[0043]
步骤4、当f102发酵罐培养至315h(此时效价是5741μ
ɡ
/ml)时，f108发酵罐(此时，效价是3579μ
ɡ
/ml)此时正好培养至221h，两个发酵罐均处于产素期，此时，将z103小容积罐中的小罐培养基等分于f102发酵罐和f108发酵罐中，并从f102发酵罐和f108发酵罐中分别放出等量的阿维链霉菌发酵液至z103小容积罐中，搅拌均匀后，在小容积罐中继续发酵
123h后，小容积罐进行放罐；f102发酵罐继续培养至358h时，放罐；f108发酵罐继续培养至354h时，放罐，并检测放罐时，z103小容积罐、f108发酵罐和f102发酵罐的效价；所述小容积罐的培养条件为：温度27～28℃、风量0.5～0.7m3/(m3·
min)；
[0044]
检测结果显示，z103罐尽管培养时间为123h，但效价高达到65471μ
ɡ
/ml，高于对比例 1中传统发酵方式的效价水平63891μ
ɡ
/ml，生产效率提高近3倍。而且f102发酵罐的效价为 66231μ
ɡ
/ml、f108的效价为65191μ
ɡ
/ml，也均高于对比例1中传统发酵方式的平均效价水平 63891μ
ɡ
/ml。
[0045]
对比例1
[0046]
一种阿维菌素的发酵方法，包括：
[0047]
步骤1、向f102发酵罐和f108发酵罐发酵罐中分别加入发酵培养基，灭菌后，备用；
[0048]
发酵罐培养基，包括如下质量浓度的各原料：玉米淀粉174
ɡ
/l、黄豆饼粉21
ɡ
/l、酵母粉10
ɡ
/l、轻质碳酸钙1.6
ɡ
/l、玉米浆3
ɡ
/l、固体碱0.3
ɡ
/l、消泡剂4.3
ɡ
/l、淀粉酶：淀粉＝0.00025，其余为水，计料体积为93m3；
[0049]
步骤2、按6-8％的接种量，将阿维链霉菌种子液分别接种于f102发酵罐和f108发酵罐中，f102发酵罐发酵培养358h放罐，并检测放罐时的效价，f102发酵罐的效价为6437μ
ɡ
/ml； f108发酵罐发酵培养354h放罐，f108发酵罐的效价为6341μ
ɡ
/ml，对比例1中两个发酵罐的平均效价为63891μ
ɡ
/ml。
[0050]
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。