光照發(fā)酵罐是用于培養(yǎng)微藻、藍(lán)細(xì)菌、光合細(xì)菌等光合微生物的核心設(shè)備，廣泛應(yīng)用于生物能源、功能性食品、環(huán)境修復(fù)和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。其集光照、溫控、攪拌、通氣與在線監(jiān)測于一體，運(yùn)行復(fù)雜，使用過程中常因環(huán)境、操作或設(shè)備因素出現(xiàn)異常。掌握光照發(fā)酵罐常見問題的識別與應(yīng)對方法，對保障培養(yǎng)成功率、提高細(xì)胞產(chǎn)量至關(guān)重要。

 

　　1、光照不均或光強(qiáng)不足

　　這是影響光合效率的主要問題。可能原因包括：

　　LED燈珠老化或局部損壞：定期檢查光源亮度，發(fā)現(xiàn)暗區(qū)或衰減應(yīng)及時更換燈帶或調(diào)整布局。

　　玻璃罐壁結(jié)垢或污染：長期運(yùn)行后，藻類或礦物質(zhì)附著罐壁，降低透光率。應(yīng)定期清洗罐體內(nèi)外表面，必要時用稀酸（如1%鹽酸）浸泡去除鈣質(zhì)沉積。

　　光程過長：高密度培養(yǎng)時，光穿透深度有限，導(dǎo)致底層細(xì)胞缺光。可通過降低培養(yǎng)體積、增加攪拌或采用側(cè)照式光源改善。

　　2、培養(yǎng)液溫度過高

　　盡管LED發(fā)熱較低，但長時間光照仍可能導(dǎo)致升溫。應(yīng)：

　　啟用冷卻系統(tǒng)：確保夾套冷卻水循環(huán)暢通，水溫控制在設(shè)定范圍內(nèi)。

　　調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度或周期：在高溫季節(jié)適當(dāng)降低光強(qiáng)或采用間歇光照（如脈沖式），減少熱積累。

　　改善通風(fēng)：保持設(shè)備周圍空氣流通，避免密閉空間積熱。

　　3、細(xì)胞生長緩慢或停滯

　　CO2供應(yīng)不足：光合自養(yǎng)微生物依賴CO2作為碳源。檢查氣路是否堵塞，流量計是否正常，CO2濃度是否達(dá)標(biāo)（通常1-5%）。

　　營養(yǎng)失衡：確認(rèn)培養(yǎng)基配方正確，關(guān)鍵元素（如氮、磷、鐵）未耗盡，必要時補(bǔ)料。

　　pH波動大：光合作用消耗CO2會導(dǎo)致pH上升（可達(dá)pH9以上），抑制生長。應(yīng)啟用pH自動控制系統(tǒng)，通過補(bǔ)充CO2或酸液調(diào)節(jié)至適宜范圍（如pH7-8）。

　　4、攪拌不均或細(xì)胞損傷

　　攪拌速度過低：導(dǎo)致細(xì)胞沉降、營養(yǎng)分布不均。應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)速，確保液體充分混合但不產(chǎn)生強(qiáng)剪切力。

　　攪拌速度過高：高剪切力會破壞脆弱的藻類細(xì)胞。應(yīng)選用低剪切槳葉（如螺旋槳），并優(yōu)化轉(zhuǎn)速。

　　5、污染問題（細(xì)菌或雜藻）

　　滅菌不全：每次使用前后應(yīng)對罐體、管路、過濾器進(jìn)行高溫高壓滅菌（121℃,30分鐘）。

　　操作不規(guī)范：接種、取樣時未在無菌環(huán)境下進(jìn)行。應(yīng)嚴(yán)格在超凈臺操作，使用火焰滅菌接種環(huán)。

　　氣體過濾失效：檢查空氣和CO2過濾器是否破損或超期使用，及時更換。