2. Зберігання чистих культур продуцентів фп і розмноження засівного матеріалу
Для отримання засівного матеріалу використовують вихідний штам чистої культури (ЧК) продуценту із колекції промислових мікроорганізмів або з лабораторії самого заводу. Важливою є задача їх зберігання у чистому і активному стані. Найбільш поширеним способом є пересіви культури з інтервалом в 1-3 місяці в свіжі пробірки з оптимальним для кожного продуценту складом агаризованого середовища, які зберігають в холодильнику при 3-4°С.
Більш тривалий час культури можна зберігати під шаром стерильного вазелінового масла медичного призначення (6-12 місяців), при температурах від -10 до -15°С (1-1,5 роки), в ліофілізованому стані (5-6 років і більше).
Підготовка посівного матеріалу для поверхневого культивування
Цей спосіб застосовують в основному для культивування мікроскопічних грибів. Посівний матеріал може бути приготовлений двома способами:
культура, що вирощена на твердому поживному середовищі;
міцеліальна маса мікроорганізмів, вирощена на рідкому середовищі глибинним способом.
Незалежно від виду посівного матеріалу черговість операцій однакова:
1) приготування поживного середовища;
2) стерилізація середовища і апаратури;
3) охолодження середовища з дотриманням правил асептики до температури вирощування конкретного продуценту;
4) засів середовища вихідним штамом;
5) вирощування культури продуценту до певного віку;
6) консервування посівного матеріалу.
Посівну культуру на твердому поживному середовищі готують, вирощуючи мікроорганізми у все зростаючому об'ємі в три або чотири стадії: пробірка → колби → кювети. З кювет посівний матеріал поміщають в стерильні пакети, які зберігають в холодильних камерах при 3-4°С не більше, як 4 доби (щоб не розмножати культуру щодоби, починаючи з лабораторії). Культура повинна містити не менше 0,7 млрд. спор в 1 г, проростати мають не менше, ніж 86-90 % спор; не повинно бути сторонньої мікрофлори. Культуру, яка відповідає всім вимогам, змішують із стерильною водою і невеликою кількістю поверхнево-активної речовини (для кращого змочування спор). Така суспензія і є готовим посівним матеріалом.
Підготовка посівного матеріалу для глибинного культивування
Посівний матеріал готують також глибинним способом в кілька етапів:
1) обновлення (“омолодження”) вихідної культури на агаризованому середовищі;
2) вирощування продуценту в колбах на качалках;
3) розмноження продуценту в інокуляторах.
Засівна доза при глибинному культивуванні досить значна - від 1 до 15 %. Тому число стадій і об’єм інокуляторів визначається тільки потужністю підприємства і оптимальною нормою засіву даного продуценту.
Засівний матеріал вважається активним, якщо він забезпечує нормальну тривалість виробничого культивування і досягнення максимального накопичення ферментів при цьому. Він не повинен містити сторонньої мікрофлори.
3. Класифікація виробництв фп
Мікробіологічні виробництва класифікують по кільком “зрізам”.
Залежно від захищеності мікроорганізмів-продуцентів вони бувають:
- не асептичні;
- напівасептичні;
- асептичні.
За характером ведення процесу культивування продуцентів вони діляться на наступні способи:
- періодичні;
- напівбезперервні;
- безперервні.
Суть цих способів відома з попередньо вивчених дисциплін. Найбільш ефективним є безперервне культивування мікроорганізмів.
Безперервні системи бувають відкриті і закриті. В перших клітини, що постійно утворюються. регулярно видаляються із апарата. Швидкість їх видалення характеризується коефіцієнтом розведення середовища (Д), який є відношенням об’єму середовища, що додається щогодини (F, м3/год), до робочого об’єму апарата (Vроб., м3):
Щоб культура з часом не вимилась із апарату, коефіцієнт розведення середовища не повинен перевищувати величину питомої швидкості розмноження продуцента. Остання характеризується кількістю біомаси (в грамах), що приросла з 1 г її за одну годину.
В закритих системах всі клітини або їх частину повертають у ферментер. Прикладом є циклічний спосіб зброджування сусла у спиртовому виробництві.
Відкриті системи бувають гомогенні (високий ступінь перемішування середовища) і гетерогенні, в яких клітини мікроорганізмів закріплені на носієві.
Крім того, відкриті гомогенні системи можуть бути одно- і багатоступеневими. Багатоступеневі системи – це батарея із послідовно з’єднаних між собою апаратів. Свіже поживне середовище і засівна культура подаються в перший (головний) апарат і послідовно перетікають із заданою швидкістю в останній. Такі системи дуже ефективні, коли використовують багатокомпонентні субстрати, окремі джерела вуглецевого харчування яких споживаються продуцентом з різною швидкістю, почергово (це явище поліауксії). І в цьому випадку не буде “проскоку” субстрату, а вихід цільового продукту буде максимальним.