简述光照发酵罐常见问题的识别与应对方法

　　光照发酵罐是用于培养微藻、蓝细菌、光合细菌等光合微生物的核心设备，广泛应用于生物能源、功能性食品、环境修复和生物医药等领域。其集光照、温控、搅拌、通气与在线监测于一体，运行复杂，使用过程中常因环境、操作或设备因素出现异常。掌握光照发酵罐常见问题的识别与应对方法，对保障培养成功率、提高细胞产量至关重要。

 

　　1、光照不均或光强不足

　　这是影响光合效率的主要问题。可能原因包括：

　　LED灯珠老化或局部损坏：定期检查光源亮度，发现暗区或衰减应及时更换灯带或调整布局。

　　玻璃罐壁结垢或污染：长期运行后，藻类或矿物质附着罐壁，降低透光率。应定期清洗罐体内外表面，必要时用稀酸（如1%盐酸）浸泡去除钙质沉积。

　　光程过长：高密度培养时，光穿透深度有限，导致底层细胞缺光。可通过降低培养体积、增加搅拌或采用侧照式光源改善。

　　2、培养液温度过高

　　尽管LED发热较低，但长时间光照仍可能导致升温。应：

　　启用冷却系统：确保夹套冷却水循环畅通，水温控制在设定范围内。

　　调节光照强度或周期：在高温季节适当降低光强或采用间歇光照（如脉冲式），减少热积累。

　　改善通风：保持设备周围空气流通，避免密闭空间积热。

　　3、细胞生长缓慢或停滞

　　CO2供应不足：光合自养微生物依赖CO2作为碳源。检查气路是否堵塞，流量计是否正常，CO2浓度是否达标（通常1-5%）。

　　营养失衡：确认培养基配方正确，关键元素（如氮、磷、铁）未耗尽，必要时补料。

　　pH波动大：光合作用消耗CO2会导致pH上升（可达pH9以上），抑制生长。应启用pH自动控制系统，通过补充CO2或酸液调节至适宜范围（如pH7-8）。

　　4、搅拌不均或细胞损伤

　　搅拌速度过低：导致细胞沉降、营养分布不均。应调整转速，确保液体充分混合但不产生强剪切力。

　　搅拌速度过高：高剪切力会破坏脆弱的藻类细胞。应选用低剪切桨叶（如螺旋桨），并优化转速。

　　5、污染问题（细菌或杂藻）

　　灭菌不全：每次使用前后应对罐体、管路、过滤器进行高温高压灭菌（121℃,30分钟）。

　　操作不规范：接种、取样时未在无菌环境下进行。应严格在超净台操作，使用火焰灭菌接种环。

　　气体过滤失效：检查空气和CO2过滤器是否破损或超期使用，及时更换。