异养小球藻的半连续发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种异养小球藻的半连续发酵方法，按以下步骤进行：a.向一级发酵罐压入培养基并接种异养小球藻；重复培养－补充培养基的操作直到补加到一级发酵罐容积的80%；b.发酵液干重再次达到50g/L后，向二级发酵罐压入50～70%的发酵液；c.向一级发酵罐和二级发酵罐压入灭过菌的培养基，任一发酵罐发酵液干重达50g/L后，再向该发酵罐补充培养基，直至发酵液体积达该发酵罐容积的80%；d.将二级发酵罐内的发酵液压入三级发酵罐，重复培养－补充培养基的操作，发酵完成后压到后续处理；本方法满足了比较大的培养基/种子比例要求。减少了细胞生长的不适应性，使细胞生长更快，减少了停滞期，适于进行半连续发酵生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于生物工程

技术介绍
异养小球藻生产技术是通过控制小球藻的新陈代谢、破除生产环境限制，从而达到提高生产效率、获得更多的油脂的方法。目前异养小球藻主要是单罐生产，扩培的方法是一级发酵结束全部压送到下一级发酵罐做种子，直到最后一级发酵结束后进行处理。目前尚没有连续或者半连续的发酵方法。异养小球藻生长缓慢，如果接种量过小，甚至需要生长一个月。这么长的生长时间导致发酵过程中进入任何一个杂菌都有可能导致发酵失败，从而影响正常生产、导致巨大的经济损失
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生长周期短的。为实现上述目的，本专利技术的按以下步骤进行 a. 一级发酵罐(I)空消、降温后，培养基罐(8)向一级发酵罐(I)压入灭过菌的培养基，然后接种异养小球藻；接种后一级发酵罐内发酵液体积为一级发酵罐(I)容积的30 50% ；经过培养，发酵液干重达到50g/L后，培养基罐(8)继续向一级发酵罐(I)补充灭过菌的培养基，补充培养基的比例占发酵罐内发酵液体积的10 30% ;经过培养，发酵液干重再次达到50g/L后，继续向一级发酵罐(I)按其内发酵液体积的10 30%补充灭过菌的培养基，直到补加到一级发酵罐(I)容积的80% ；b.经过培养，发酵液干重再次达到50g/L后，一级发酵罐(I)向空消并降温后的二级发酵罐(2)压入发酵液，压入发酵液的比例占一级发酵罐(I)发酵液体积的50 70% ;c.压料后，培养基罐(8)向一级发酵罐(I)和二级发酵罐(2)分批压入灭过菌的培养基,每次补充培养基的比例占各发酵罐内发酵液体积的10 30% ；经过培养,任一发酵罐内发酵液干重达到50g/L后，再通过培养基罐(8 )向该发酵罐按其内发酵液体积的10 30%补充灭过菌的培养基，直至发酵液体积达到该发酵罐容积的80% ；d.经过培养，二级发酵罐(2)内的发酵液干重达到50g/L后，将二级发酵罐(2)内的发酵液压入三级发酵罐(3 )，压入发酵液占二级发酵罐(2 )发酵液体积的50 70%，之后，一级发酵罐(I)向二级发酵罐(2)压入占一级发酵罐体积50 70%的发酵液；然后培养基罐向一级发酵罐(I)、二级发酵罐(2)、三级发酵罐(3)分批压入灭过菌的培养基，培养基罐每次向任一发酵罐补充培养基的比例分别占该发酵罐内发酵液体积的10 30%,经过培养,任一发酵罐内发酵液干重达到50g/L后，再向该发酵罐按其内发酵液体积的10 30%补充灭过菌的培养基，直至发酵液体积达到该发酵罐容积的80% ;三级发酵罐(3)中的发酵液体积达到该发酵罐容积的80%，且三级发酵罐(3)内发酵液干重再次达到50g/L后，直接压到后续处理；除任一发酵罐刚接种时、任一级发酵罐刚接收上一级发酵罐压过来的发酵液时两种情形外，上述发酵过程中向任一发酵罐内补充培养基时要保证每次补充培养基后发酵液中的干物质含量高于30g/L ;上述发酵过程中，任一级发酵罐向下一级发酵罐压入发酵液后，如果下一级发酵罐内发酵液体积不足该发酵罐容积的30%，应当立即补加培养基，使该级发酵罐内发酵液体积一次性补加到发酵罐容积的30% ;上述一次性补充培养基时，补充培养基的体积不受发酵罐内发酵液体积的10 30%的限制；在各级发酵罐培养过程中，必要时分别通过碳源罐(5)、氮源罐(6)、碱液罐(4)、泡敌罐(7)通过连接管路向各级发酵罐注入碳源、氮源、碱液、泡敌，补加的方法是通过取样分析，当碳源低于20g/L时就补加碳源达到40g/L，同时按照碳源氮源=10 I的比例补加氮源；当任一发酵罐内有泡沫时则对该发酵罐补加泡敌，一次补加泡敌的量为该发酵罐发酵液体积的5%0 ;当PH低于7时则向发酵液里补加碱液；各级发酵罐的发酵温度为36度。本专利技术的有益之处在于少量的培养基补加到发酵液(发酵液中已含有较多的异养小球藻)中去，相比以往将发酵液全部压出后再重新加入培养基培养的方式，满足了比较大的培养基/种子比例要求。由于每次仅有少量培养基补加到发酵液中去，因此减少了细胞生长的不适应性，使细胞生长更快，减少了停滞期，解决了因为接种量小、生物质生长缓慢造成的发酵异常问题，适于进行半连续发酵生产。由于本专利技术的能够加快细胞生长速度，缩短生长周期，因此相应也降低了生产周期中进入杂菌导致发酵失败的风险。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施例方式为了加深对本专利技术的理解，特结合实施例和附图对本专利技术作进一步的详述，下述实施例仅限于对本专利技术的解释。如图1所示，本 专利技术的所用到的发酵系统包括通过管路连接在一起的培养基罐8、氮源罐6、碳源罐5、泡敌罐7、碱液罐4、一级发酵罐1、二级发酵罐2和三级发酵罐3。生产开始前，培养基罐8、氮源罐6、碳源罐5、泡敌罐7配料实消后降温保压备用。碱液罐4配好后降温备用。实施例一 本实施例的按以下步骤进行 a. 一级发酵罐(500L)经过空消、降温后，通过培养基罐补加150L培养基，接入100L种子(接种后一级发酵罐内发酵液体积为一级发酵罐容积的50%即250L);经过培养，待发酵液干重达到50g/L (克/升)后，再通过培养基罐补加30L (补充培养基的比例占一级发酵罐内发酵液体积的12%，补加以后干重为44. 64g/L)培养基，经过培养，待发酵液干重达到50g/L，再通过培养基罐补加60L (补充培养基的比例占发酵罐内发酵液体积的21. 4%，补力口以后干重为41. 18g/L)培养基，经过培养，待发酵液干重达到50g/L，再通过培养基罐补加60L (补充培养基的比例占发酵罐内发酵液体积的17. 6%，补加以后干重为42. 5g/L)培养基，此时发酵液体积达到400L (即一级发酵罐容积的80%)。b.经过培养，待发酵液干重达到50g/L，开始由一级发酵罐向空消并降温后的二级发酵罐(500L)压入280L (压入发酵液的比例占一级发酵罐发酵液体积的70%)发酵液。按照本方法完成一级发酵(即500L发酵)完成需要6天，正常情况下500L发酵需要15天。c.此时一级发酵罐还剩余120L发酵液，通过培养基罐补加30L(使初始发酵液体积达到发酵罐容积的30%)培养基，经过培养，发酵液干重达到50g/L后，再通过培养基罐向一级发酵罐补加30L (补充培养基的比例占一级发酵罐内发酵液体积的20%，补加以后干重为41. 67g/L)培养基，经过培养，发酵液干重达到50g/L后，再通过培养基罐补加40L培养基(原有165L，补加22. 22%补加以后干重为40. 9g/L);每次补充培养基的比例占各发酵罐内发酵液体积的10 30%，以此方法重复补加培养基和进行培养的操作，直到发酵液体积达到400L且发酵液干重达到50g/L后，再次向二级发酵罐压入280L发酵液。所述b步骤结束后，二级发酵罐有280L发酵液，通过培养基罐补加30L培养基(原有280L，补加10. 7%，补加以后干重为45. 17g/L);经过培养，待发酵液干重达到50g/L，再通过培养基罐补加60L培养基(原有310L，补加19. 4%补加以后干重为41. 89g/L);每次补充培养基的比例占各发酵罐内发酵液体积的10 30%，以此方法重复补加培养基和进行培养的操作，直到二级发酵罐内发酵液体积达到400L。本文档来自技高网...

【技术保护点】
异养小球藻的半连续发酵方法，方法的特征是按以下步骤进行：a.一级发酵罐（1）空消、降温后，培养基罐（8）向一级发酵罐（1）压入灭过菌的培养基，然后接种异养小球藻；接种后一级发酵罐内发酵液体积为一级发酵罐（1）容积的30～50%；经过培养，发酵液干重达到50g/L后，培养基罐（8）继续向一级发酵罐（1）补充灭过菌的培养基，补充培养基的比例占发酵罐内发酵液体积的10～30%；经过培养，发酵液干重再次达到50g/L后，继续向一级发酵罐（1）按其内发酵液体积的10～30%补充灭过菌的培养基，直到补加到一级发酵罐（1）容积的80%；b.经过培养，发酵液干重再次达到50g/L后，一级发酵罐（1）向空消并降温后的二级发酵罐（2）压入发酵液，压入发酵液的比例占一级发酵罐（1）发酵液体积的50～70%；c.压料后，培养基罐（8）向一级发酵罐（1）和二级发酵罐（2）分批压入灭过菌的培养基，每次补充培养基的比例占各发酵罐内发酵液体积的10～30%；经过培养，任一发酵罐内发酵液干重达到50g/L后，再通过培养基罐（8）向该发酵罐按其内发酵液体积的10～30%补充灭过菌的培养基，直至发酵液体积达到该发酵罐容积的80%；d.经过培养，二级发酵罐（2）内的发酵液干重达到50g/L后，将二级发酵罐（2）内的发酵液压入三级发酵罐（3），压入发酵液占二级发酵罐（2）发酵液体积的50～70%，之后，一级发酵罐（1）向二级发酵罐（2）压入占一级发酵罐体积50～70%的发酵液；然后培养基罐向一级发酵罐（1）、二级发酵罐（2）、三级发酵罐（3）分批压入灭过菌的培养基，培养基罐每次向任一发酵罐补充培养基的比例分别占该发酵罐内发酵液体积的10～30%，经过培养，任一发酵罐内发酵液干重达到50g/L后，再向该发酵罐按其内发酵液体积的10～30%补充灭过菌的培养基，直至发酵液体积达到该发酵罐容积的80%；三级发酵罐（3）中的发酵液体积达到该发酵罐容积的80%，且三级发酵罐（3）内发酵液干重再次达到50g/L后，直接压到后续处理；除任一发酵罐刚接种时、任一级发酵罐刚接收上一级发酵罐压过来的发酵液时两种情形外，上述发酵过程中向任一发酵罐内补充培养基时要保证每次补充培养基后发酵液中的干物质含量高于30g/L；上述发酵过程中，任一级发酵罐向下一级发酵罐压入发酵液后，如果下一级发酵罐内发酵液体积不足该发酵罐容积的30%，应当立即补加培养基，使该级发酵罐内发酵液体积一次性补加到发酵罐容积的30%；上述一次性补充培养基时，补充培养基的体积不受发酵罐内发酵液体积的10～30%的限制；在各级发酵罐培养过程中，必要时分别通过碳源罐（5）、氮源罐（6）、碱液罐（4）、泡敌罐（7）通过连接管路向各级发酵罐注入碳源、氮源、碱液、泡敌，补加的方法是：通过取样分析，当碳源低于20g/L时就补加碳源达到40g/L，同时按照碳源∶氮源=10∶1的比例补加氮源；当任一发酵罐内有泡沫时则对该发酵罐补加泡敌，一次补加泡敌的量为该发酵罐发酵液体积的5‰；当PH低于7时则向发酵液里补加碱液；各级发酵罐的发酵温度为36度。...

【技术特征摘要】
1.异养小球藻的半连续发酵方法，方法的特征是按以下步骤进行 a.一级发酵罐(I)空消、降温后，培养基罐(8)向一级发酵罐(I)压入灭过菌的培养基，然后接种异养小球藻；接种后一级发酵罐内发酵液体积为一级发酵罐(I)容积的30 50% ；经过培养，发酵液干重达到50g/L后，培养基罐(8)继续向一级发酵罐(I)补充灭过菌的培养基，补充培养基的比例占发酵罐内发酵液体积的10 30% ;经过培养，发酵液干重再次达到50g/L后，继续向一级发酵罐(I)按其内发酵液体积的10 30%补充灭过菌的培养基，直到补加到一级发酵罐(I)容积的80% ； b.经过培养，发酵液干重再次达到50g/L后，一级发酵罐(I)向空消并降温后的二级发酵罐(2)压入发酵液，压入发酵液的比例占一级发酵罐(I)发酵液体积的50 70% ； c.压料后，培养基罐(8)向一级发酵罐(I)和二级发酵罐(2)分批压入灭过菌的培养基，每次补充培养基的比例占各发酵罐内发酵液体积的10 30% ;经过培养，任一发酵罐内发酵液干重达到50g/L后，再通过培养基罐(8)向该发酵罐按其内发酵液体积的10 30%补充灭过菌的培养基，直至发酵液体积达到该发酵罐容积的80% ； d.经过培养，二级发酵罐(2)内的发酵液干重达到50g/L后，将二级发酵罐(2 )内的发酵液压入三级发酵罐(3 )，压入发酵液占二级发酵罐(2 )发酵液体积的50 70%，之后，一级发酵罐(I)向二级发酵罐(2)压入占一级发酵罐体积50 70%的发酵液； 然后培养基罐向一级发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕生雷，杜风光，孙沛勇，丁凌飞，李勇，周鹏，银会娟，吴庆余，卢悦，
申请(专利权)人：河南天冠企业集团有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：