專(zhuān)利名稱(chēng)：微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制藥用培養(yǎng)基的制備工藝，具體地說(shuō)是微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝。
培養(yǎng)基是維持微生物生長(zhǎng)、繁殖和代謝所需要的含有多種物質(zhì)的液體與固體的混合物。工業(yè)微生物發(fā)酵多數(shù)為純種發(fā)酵。因此，培養(yǎng)基的配制及其滅菌是工業(yè)微生物生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，工業(yè)微生物發(fā)酵所用培養(yǎng)基的制備工藝包括有配制和滅菌，通常是采用以下步驟在培養(yǎng)基配制罐內(nèi)加入足夠量的水，在攪拌下，加入各種固體、液體或粘稠膏狀的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)將其攪拌均勻，水蒸氣濕熱滅菌后使用。這種方法由于是將配制的培養(yǎng)基整體進(jìn)行水蒸氣濕熱滅菌，故滅菌加熱時(shí)間長(zhǎng)，且需較長(zhǎng)時(shí)間方可冷卻至所需溫度，引起培養(yǎng)基中某些營(yíng)養(yǎng)成分有較大損失、設(shè)備利用率低、蒸汽和冷卻水消耗大等問(wèn)題。
本發(fā)明的目的就是提供一種制備微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的新工藝，它可有效降低生產(chǎn)能耗、減少培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分的受熱損失。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該工藝包括以下步驟(a)將培養(yǎng)基的固體成分用所需總用水量的40％-65％的水進(jìn)行溶解、混勻，得到的培養(yǎng)基混懸物用蒸汽進(jìn)行濕熱滅菌；(b)剩余水經(jīng)過(guò)石英砂柱進(jìn)行預(yù)濾，再通過(guò)除菌濾器制備為無(wú)菌水；(c)用無(wú)菌水加入前述步驟(a)中的已滅菌的培養(yǎng)基混懸物，使培養(yǎng)基混懸物迅速降溫。
微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分是水，固體成分在培養(yǎng)基中占的比重較小(通常占培養(yǎng)基總量的4％-15％)。故本發(fā)明首先將所需總用水分為兩部分，一部分水用于配制培養(yǎng)基混懸物，另一部分水通過(guò)無(wú)菌處理后，用于稀釋培養(yǎng)基混懸物。即用所需總用水量的40％-65％的水進(jìn)行固體營(yíng)養(yǎng)成分的溶解、混勻，配制成培養(yǎng)基混懸物，對(duì)該混懸物采用傳統(tǒng)的水蒸汽濕熱滅菌方法滅菌，由于培養(yǎng)基混懸物含水量少，故總量也少，濕熱滅菌時(shí)所需蒸汽量必然也少。滅菌完畢，邊冷卻邊向其中加入另一部分經(jīng)處理的的無(wú)菌水進(jìn)行稀釋。因大量常溫?zé)o菌水的加入，使培養(yǎng)基混懸物迅速降溫，因而不再需要大量冷卻水長(zhǎng)時(shí)間降溫。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，可使滅菌培養(yǎng)基降溫時(shí)間縮短2-4小時(shí)、減少蒸汽用量10-30％、減少冷卻水用量50％。同時(shí)由于培養(yǎng)基受熱時(shí)間縮短因而避免了受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分造成的不利影響。
本發(fā)明中采用的水蒸汽濕熱滅菌方法與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，具體操作方法及參數(shù)可參照現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明所使用的除菌濾器其濾膜為微孔濾膜，濾膜孔徑為0.1-0.22微米。濾膜最好選擇平板式濾膜。除菌濾器的濾膜也可選用超濾膜，其孔徑最好在0.01-0.02微米，濾膜的形狀最好選用中空纖維狀、螺旋卷式狀，也可選擇褶裙?fàn)詈凸軤畹取?br> 在生產(chǎn)時(shí)，除菌過(guò)濾系統(tǒng)及無(wú)菌水儲(chǔ)罐相連接的管路可采用0.5-1％的次氯酸鈉溶液或0.5-1％的二氧化氯溶液，浸泡1-3小時(shí)進(jìn)行消毒。也可通入蒸汽進(jìn)行濕熱滅菌30-60分鐘。
實(shí)施例1土霉素發(fā)酵培養(yǎng)基的制備向培養(yǎng)基混懸物配制罐中加入所需總用水量的40％的水(即10噸飲用水)，開(kāi)啟罐內(nèi)攪拌，邊攪拌邊加入固體成分(即淀粉800公斤、黃豆餅粉300公斤、硫酸銨110公斤、碳酸鈣110公斤、氯化鈉18公斤、磷酸二氫鉀2公斤、玉米漿150公斤)，攪拌均勻，打開(kāi)發(fā)酵罐物料閥，用泵將全部料液輸送到發(fā)酵罐內(nèi)，在打料過(guò)程中，打開(kāi)蒸汽閥，通過(guò)蒸汽分布管用蒸汽對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)基混懸物進(jìn)行預(yù)熱，維持罐壓在0.03MPa以下。同時(shí)用蒸汽對(duì)微孔濾膜除菌系統(tǒng)及與發(fā)酵罐相連的管路進(jìn)行滅菌。打料完畢，關(guān)閉發(fā)酵罐物料閥，由空氣分布管、物料管、放料管、取樣管和沖視鏡等管路進(jìn)蒸汽，調(diào)節(jié)排氣閥，使罐壓達(dá)0.12-0.14MPa，溫度達(dá)121-125℃后，保溫、保壓30分鐘，關(guān)閉各路進(jìn)罐蒸汽，由空氣分布管向罐內(nèi)通入適量無(wú)菌空氣，使罐內(nèi)保持正壓，滅菌獲得培養(yǎng)基混懸物，體積約為15噸。此時(shí)，打開(kāi)蛇管冷卻系統(tǒng)閥門(mén)通入冷卻水進(jìn)行冷卻，打開(kāi)無(wú)菌水閥門(mén)，向發(fā)酵罐內(nèi)加入15噸常溫?zé)o菌水，稀釋已滅菌的培養(yǎng)基混懸物，并使其迅速降溫到70℃左右，繼續(xù)用冷卻水冷卻到發(fā)酵培養(yǎng)溫度，可開(kāi)始接種發(fā)酵。
其中無(wú)菌水的具體制備方法為飲用水通過(guò)石英砂柱預(yù)濾，再經(jīng)過(guò)已滅菌的微孔濾膜除菌系統(tǒng)即可得到無(wú)菌水。在生產(chǎn)時(shí)，儲(chǔ)罐及連通管道、除菌過(guò)濾系統(tǒng)應(yīng)為無(wú)菌狀態(tài)。滅菌方法可采用已有技術(shù)進(jìn)行，即向已清洗干凈的無(wú)菌水儲(chǔ)罐內(nèi)通蒸汽滅菌，滅菌壓力為0.12-0.14MPa，溫度達(dá)121-125℃，保溫、保壓30分鐘，滅菌結(jié)束，待罐壓降至0.8MPa時(shí)通入適量無(wú)菌空氣以保持罐內(nèi)正壓，即可備用。連通管道及除菌過(guò)濾系統(tǒng)用0.5％-1.0％的次氯酸鈉溶液浸泡除菌過(guò)濾系統(tǒng)及與發(fā)酵罐相連的管路1.5小時(shí)，用水沖洗5分鐘即可備用。
實(shí)施例2鏈霉素發(fā)酵培養(yǎng)基的制備向培養(yǎng)基混懸物配制罐中加入所需總用水量的60％的水(即18噸飲用水)，開(kāi)啟罐內(nèi)攪拌，邊攪拌邊加入固體成分(即黃豆粉960公斤、葡萄糖1600公斤、磷酸二氫鉀22公斤、硫酸銨160公斤、玉米漿150公斤、碳酸鈣96公斤)，攪拌均勻得到培養(yǎng)基混懸物，該培養(yǎng)基混懸物通過(guò)泵進(jìn)入滅菌塔，同時(shí)打開(kāi)蒸汽閥，向塔內(nèi)通入0.4MPa-0.5MPa的蒸汽與進(jìn)入塔中的培養(yǎng)基混懸物混合，使溫度達(dá)到125-130℃，流量為6m3/h-8m3/h，經(jīng)滅菌的培養(yǎng)基混懸物由滅菌塔進(jìn)入維持罐，再以6m3/h-8m3/h流量進(jìn)入噴淋冷卻器，冷卻后的培養(yǎng)基混懸物進(jìn)入已經(jīng)蒸汽滅菌的發(fā)酵罐內(nèi)，在滅菌培養(yǎng)基混懸物進(jìn)入發(fā)酵罐的同時(shí)向發(fā)酵罐內(nèi)加入12噸的無(wú)菌水，罐內(nèi)物料溫度迅速降到50℃左右后，再用冷卻水降到發(fā)酵培養(yǎng)溫度，可開(kāi)始接種。
其中無(wú)菌水的具體制備方法為飲用水通過(guò)石英砂柱預(yù)濾，經(jīng)過(guò)已滅菌的微孔濾器得到無(wú)菌水。
本發(fā)明工藝制備的培養(yǎng)基培養(yǎng)出的微生物代謝產(chǎn)物產(chǎn)率高，波動(dòng)小。
權(quán)利要求
1.一種微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，其特征在于它包括以下步驟(a)將培養(yǎng)基的固體成分用所需總用水量的40％-65％的水進(jìn)行溶解、混勻，得到的培養(yǎng)基混懸物用蒸汽進(jìn)行濕熱滅菌；(b)剩余水經(jīng)過(guò)石英砂柱進(jìn)行預(yù)濾，再通過(guò)除菌濾器制備為無(wú)菌水；(c)用無(wú)菌水加入前述步驟(a)中的已滅菌的培養(yǎng)基混懸物，使培養(yǎng)混懸物迅速降溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，其特征在于所說(shuō)的除菌濾器其濾膜為微孔濾膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，其特征在于所說(shuō)的微孔濾膜其孔徑為0.1-0.22微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，其特征在于所說(shuō)的濾膜為平板式濾膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，其特征在于所說(shuō)的除菌濾器其濾膜為超濾膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，其特征在于所說(shuō)的超濾膜其孔徑為0.01-0.02微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，其特征在于所說(shuō)的濾膜的形狀為中空纖維狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，其特征在于所說(shuō)的濾膜的形狀為螺旋卷式狀。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的制備工藝，它包括以下步驟(a)將培養(yǎng)基的固體成分用所需總用水量的40％－65％的水進(jìn)行溶解、混勻，得到的培養(yǎng)基混懸物用蒸汽進(jìn)行濕熱滅菌；(b)剩余水經(jīng)過(guò)石英砂柱進(jìn)行預(yù)濾，再通過(guò)除菌濾器制備為無(wú)菌水；(c)用無(wú)菌水加入前述步驟(a)中的已滅菌的培養(yǎng)基混懸物，使培養(yǎng)混懸物迅速降溫。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，可使滅菌培養(yǎng)基降溫時(shí)間縮短2－4小時(shí)、減少蒸汽用量10－30％、減少冷卻水用量50％。同時(shí)由于培養(yǎng)基受熱時(shí)間縮短因而避免了受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分造成的不利影響。
文檔編號(hào)C12M1/12GK1462799SQ0212107
公開(kāi)日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者李惠芬, 張玉祥, 劉桂同, 祁桂玲, 高建軍 申請(qǐng)人:華北制藥集團(tuán)有限責(zé)任公司