两种可在线检测发酵过程参数摇瓶的研制及其应用研究

锥形摇瓶是实验室广泛使用的培养微生物的器皿，这是因为其结构简单、操作方便，且在同一摇床上进行多种并行试验以满足菌种筛选、培养基成分优化、培养过程的周期和需氧程度的定性推测等要求。但摇瓶在结构上和供氧与气液传递的方法方式上与实验室或生产上用的生物反应器有很大的不同，且一般不能在培养过程中取样和补料，限制了它的应用并且难以将摇瓶的研究结果转移到生物反应器中或用于发酵罐的放大。为此，我们研制了两种可在线检测某些能反映微生物过程中物质传递和代谢的特制摇瓶，以期能克服一般摇瓶不足之处。其中Ⅰ型摇瓶能检测培养过程中的溶氧、摄氧率、氧传递系数，Ⅱ型摇瓶除了能检测上述３个参数外，还能检测ＣＯ２释放率和呼吸商，两者都能进行取样和补料。文中还介绍了利用特制摇瓶测得的摇瓶口过滤介质的氧通透率和对４种具体过程，即啤酒酵母的培养、固定化酵母将ＡＲ转化为ＡＴＰ、ｒｂＦＧＦ大肠埃希氏菌的培养和面包酵母将乙酰乙酸乙酯转化为［Ｓ］－３羟基丁酸乙酯的摇瓶和小生物反应器的对照试验。试验的结果初步认为：在氧敏感的纯培养中，ＯＵＲ或ＤＯ是关键参数；在厌气过程中ＣＥＲ是关键参数；在次级代谢产物的发酵、微生物转化及某些重组菌的培养中，ＯＵＲ和ＣＥＲ或Ｒ?