种子发酵罐

在生物发酵过程中，发酵罐与种子发酵罐都是经常使用的重要设备，二者均可用于微生物的培养，但在具体的应用场景和功能上存在着明显的区别。

发酵罐是服务于微生物发酵过程的设备，可用于细胞培养、蛋白表达、酵母、菌株、真菌、细菌、生化研究、制药等。与培养皿不同，发酵罐体积较大，可进行大规模、高密度、连续稳定的发酵过程，并具备自动化管理和数据收集功能，可大大减轻人工操作的负担。

种子发酵罐是用于制备种子菌的设备。一般来说，它是发酵罐前的预培养设备，其核心作用是保证种子繁殖的数量和质量。种子发酵罐在微生物的长期保存、扩增和分装方面表现良好，常用于微生物检测、制药、食品、生物化学等行业。

发酵罐和种子发酵罐的区别

1. 不同的应用领域

发酵罐广泛应用于制药、食品、酿造、化工等行业，生产各种发酵产品，比如用于啤酒发酵的设备；而种子发酵罐主要在生物技术、食品、医药等领域发挥作用，比如酸奶的发酵、乳酸菌饮料母液的发酵。

发酵罐种子水平的确定

种子发酵罐级别：指种子需要逐步培养多少次才能准备好，取决于：

（1）细菌生长特性、孢子萌发特性、细菌繁殖率；

（2）所用发酵罐的容量。

例如：

菌种：生长快，种子用量少，级数少，有二次发酵。

茄子瓶→种子发酵罐→发酵罐

霉菌：生长缓慢，如青霉菌，并进行三级发酵

孢子悬浮液→初级种子发酵罐（27℃，40小时孢子萌发，产生菌丝）→二级种子发酵罐（27℃，10-24小时，菌体快速生长，菌丝粗大）→发酵罐

放线菌：生长较慢，采用四阶段发酵

酵母：比细菌慢，比霉菌、放线菌快，通常使用一级种子

发酵罐种子级别确定时应注意的问题

（1）种子层数越少越好，可以简化流程和控制，减少细菌感染的机会

（2）接种量过少，发酵时间延长，发酵罐生产率降低，细菌感染机会增加

（3）种子发酵罐的级数虽然随产品品种、生产规模不同而不同，但也与所选用的工艺条件有关。若改变种子生物反应器的培养条件，加速孢子萌发和细菌繁殖，种子发酵罐的级数也可相应减少。

食用菌发酵生产常采用二次发酵、三次发酵，若以接种量10%计算，最终所用发酵罐为：一次种子发酵罐50升，二次种子生物反应器500升，一次发酵罐1000升，二次发酵罐1000升。一般一个发酵罐搭配两个或两个以上的种子发酵罐，这样一旦一个种子发酵罐带菌，还有1个种子生物反应器可用备用。种子发酵罐的容积越小，摇瓶菌的接种量越少，污染杂菌的概率越低。

如果使用10L和25L的发酵罐，且多为三段发酵，则10L发酵罐（按75%计算）对应的二级种子发酵罐为750mL，一级种子发酵罐为75mL。同理，25L发酵罐对应的二级种子罐为1800mL，一级种子反应器为180mL。

2. 不同的功能

发酵罐主要承担制剂生产任务，必须为微生物的生命活动和代谢提供必要的条件，同时还要便于操作和控制，以达到工艺条件，获得较高的产量。种子发酵罐主要作为微生物种子的培养工具，用于微生物种子的培养和扩增，以保证发酵罐培养所需的菌量。

3. 设备结构不同

发酵罐通常为密闭结构，底部为壳管结构，顶部设有完整的进出气及混合装置，可根据需求调节进气、排气、搅拌等参数；种子发酵罐常采用双层或单层结构，配有常规的止水阀和预注气接口。

它的体积相对较小，结构比较简单，通常配有火焰接种口。一般来说，发酵罐比种子发酵罐体积更大，搅拌和通风系统更复杂，更容易实现自动控制。

4. 运营模式不佳

发酵罐广泛应用于制药、食品、酿造、化工等行业，通过搅拌系统、通风、加热等方式对培养物进行控制。种子发酵罐通常采用搅拌机卧式或立式搅拌，主要用于微生物增殖、发酵稳定性和储存。

5. 精度要求不同

发酵过程对生物参数的精度要求较高，要求罐内各参数保持特定的稳定状态，同时还能采集和记录数据以保证产品质量。相比之下，种子生物反应器的精度要求相对较低，在保证种子繁殖数量和质量的同时，无需考虑其他参数的控制和记录。

发酵罐与种子生物反应器是生物发酵领域必不可少的关键设备，虽然外观上具有一定的相似性，但在功能结构上却存在着明显的差异，应用场景也存在差异。针对不同的应用需求，企业及科研机构可根据具体的生产需求，合理选择发酵罐与种子发酵罐，以优化发酵工艺，提高生产效率和产品质量。