發酵產品由實驗室到大生產放大過程中需要注意的問題
發酵產品由小試到中試再到大生產的過程,絕不是一個等比例放大的過程,而是一個復雜的系統性過程需要從細胞水平、代謝水平及工程水平多尺度考慮。
一、放大三原則
1.設備的幾何性一致,比如徑高比、攪拌尺寸、線速度、空氣比、氣液接觸時間等等。
2.罐內流場特性一致,比如傳質效果、混勻效果、氣體分散效果等等。
3.關鍵限制性因素一致,比如溶氧控制、限制性培養基、細胞微環境等等。
二、放大過程中不一致的因素分析
1.滅菌過程,滅菌的過程小罐升降溫時間短,大罐時間長。時間不一致對培養基成分的影響不一致會導致不一樣結果。
2.傳代次數,大罐培養的傳代次數多,若菌種穩定性差會影響大生產培養效果。
3.溶氧控制,大罐的混合效率低于小罐,導致氧氣傳遞速率降低,從而影響溶氧水平。
4.攪拌控制,攪拌尺寸會影響混合效果和剪切力,剪切力過高會對絲狀真菌和鏈霉菌造成影響。
5.補料和ph控制,小罐的混勻效果好,補料和ph控制可以更精細。大罐混勻效果差,可能會影響局部的代謝環境。


