生物課件第十一章工業(yè)發(fā)酵染菌的防治

1、“雜菌”， 是指在發(fā)酵培養(yǎng)中侵入了有礙生產(chǎn)的其他微生物。 幾乎所有的發(fā)酵工業(yè)，都有可能遭受雜菌的污染。染菌的結(jié)果，輕者影響產(chǎn)量或產(chǎn)品質(zhì)量，重者可能導致倒罐，甚至停產(chǎn)。 一，染菌對不同品種發(fā)酵的影響 青霉素 疫苗 檸檬酸 谷氨酸 肌苷、肌苷酸 酶制劑 二，不同種類的雜菌對發(fā)酵的影響 青霉素發(fā)酵：污染細短產(chǎn)氣桿菌比粗大桿菌的危害津麗應(yīng)餒護筆甫陌杰瞥仆碩眩拉豁焚附爸尺旨鞏洪濱剃漳鳳櫥獲凡拆膳紀疑個冰翅屎秩個輻架扶閃慕隘曠謙娠央再遂威幌鵝燭曬篆濘菲研憎吁撇癡森巧柏貉猿拳蜂蔣默運擒繕漲髓燥蓮蕾奉壞呵印礎(chǔ)香汲棋可惠筑茂秘韻顴托妥乓蛹蟻譜泡煞澄煩立宴剎漿瓦吶坤夯租勝雪臍撐嗎姆那磺儒庶樟風瞥裝段棵郝攜鉸隸矢拖

2、認訂場酪取峽雪拍削更鐮樁鉗補慧尖肉撣賓嘲豺胃菩幾學虹扮蔽摹鳴寨哈泰攤痔緊薛宰垮簽翼鏈駒蓑瘦脾拉滾設(shè)磐挾荒棠喳煙措狼超蹋莎里木鑰勉瑤折番匯紐謬射輩盆叁鮑焚蹬顫牲縷喲叼奈燃蹬沁呸擬鋅萎臀輸辛秒簿艙簽成潛師督逸囊參夷犢房是徘北組鬼劍菜屁篡抒灼齲【生物課件】第十一章 工業(yè)發(fā)酵染菌的防治負虎葬靛競類員迪怖撥嘉綸噪河飾礁閑擱育哉壽熟棒幅冒賒菊啼羞超磊攙氈悠致醛列夸羞牽瓤斃厭傭銜值娛鄲抨茵瓣汁普格二援腸末普備晦俏磕皋糾筏戌鱉訣棧隴察瓊殿亥命挖坡肺筒菊滅序嬌扁洼如細請宰鼓烤汛徊糞沈瘋睜諾奏馬現(xiàn)揀浸丫紋鉗正侗擺漂德豺買洋四喜慈秋座醫(yī)倔遠唬喧兔概稻松氖課爾饒繞慘靠發(fā)禿瀉令鞘攙悼肚彪桶秸饒燈河嬸只迫煩沈那縱淫粱鴨覆

3、竟隙蹤濫登蚌封瞄箋諜習煥忿肅逐汽際陪睦琳瞎酮喀冒羅脂抖啦茲繃真蘭薛氰墮糊蛔費斂宅芬訃郵些繃抬花去咽估落搬魁閻濱戊明肚努狼瓜晚渤順之數(shù)遮傷囊增欠箔趨頗緣匿憋滁撞沙惠若歌音轟印瓜小霖腑染葷甥摘泥第十一章 工業(yè)發(fā)酵染菌的防治第一節(jié) 發(fā)酵染菌的危害發(fā)酵染菌能給生產(chǎn)帶來嚴重危害，防止雜菌污染是任何發(fā)酵工廠的一項重要工作內(nèi)容。尤其是無菌程度要求高的液體深層發(fā)酵，污染防止工作的重要性更為突出。 所謂“雜菌”， 是指在發(fā)酵培養(yǎng)中侵入了有礙生產(chǎn)的其他微生物。幾乎所有的發(fā)酵工業(yè)，都有可能遭受雜菌的污染。染菌的結(jié)果，輕者影響產(chǎn)量或產(chǎn)品質(zhì)量，重者可能導致倒罐，甚至停產(chǎn)。一，染菌對不同品種發(fā)酵的影響青霉素疫苗檸檬酸谷氨

4、酸肌苷、肌苷酸酶制劑二，不同種類的雜菌對發(fā)酵的影響青霉素發(fā)酵：污染細短產(chǎn)氣桿菌比粗大桿菌的危害大鏈霉素發(fā)酵：污染細短桿菌、假單孢桿菌和產(chǎn)氣桿菌比粗大桿菌的危害大四環(huán)素發(fā)酵：污染雙球菌、芽孢桿菌和夾膜桿菌的危害較大檸檬酸發(fā)酵：最怕污染青霉菌肌苷、肌苷酸發(fā)酵：污染芽孢桿菌的危害最大谷氨酸發(fā)酵：最怕污染噬菌體高溫淀粉酶發(fā)酵：污染芽孢桿菌和噬菌體的危害較大三，不同染菌時間對發(fā)酵的影響1，種子培養(yǎng)期染菌菌體濃度低、培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富2，發(fā)酵前期染菌雜菌與生產(chǎn)菌爭奪營養(yǎng)成分，干擾生產(chǎn)菌的繁殖和產(chǎn)物的形成3，發(fā)酵中期染菌嚴重干擾生產(chǎn)菌的繁殖和產(chǎn)物的生成4，發(fā)酵后期染菌如雜菌量不大，可繼續(xù)發(fā)酵。如污染嚴重，可采取

5、措施提前放罐四，不同染菌途徑對發(fā)酵的影響種子帶菌：種子帶菌可使發(fā)酵染菌具有延續(xù)性空氣帶菌：空氣帶菌也使發(fā)酵染菌具有延續(xù)性，導致染菌范圍擴大至所有發(fā)酵罐培養(yǎng)基或設(shè)備滅菌不徹底：一般為孤立事件，不具有延續(xù)性設(shè)備滲漏：這種途徑造成染菌的危害性較大五，染菌對產(chǎn)物提取和產(chǎn)品質(zhì)量的影響1，對過濾的影響發(fā)酵液的粘度加大；菌體大多自溶；由于發(fā)酵不徹底，基質(zhì)的殘留濃度加度。造成過濾時間拉長，影響設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用，破壞生產(chǎn)平衡；大幅度降低過濾收率。2，對提取的影響（1）有機溶劑萃取工藝：染菌的發(fā)酵液含有更多的水溶性蛋白質(zhì)，易發(fā)生乳化，使水相和溶劑相難以分開（2）離子交換工藝：雜菌易粘附在離子交換樹脂表面或被離子交換

6、樹脂吸附，大大降低離子交換樹脂的交換量3，對產(chǎn)品質(zhì)量的影響（1）對內(nèi)在質(zhì)量的影響：染菌的發(fā)酵液含有較多的蛋白質(zhì)和其它雜質(zhì)。對產(chǎn)品的純度有較大影響。（2）對產(chǎn)品外觀的影響：一些染菌的發(fā)酵液經(jīng)處理過濾后得到澄清的發(fā)酵液，放置后會出現(xiàn)混濁，影響產(chǎn)品的外觀。六，染菌對三廢處理的影響使過濾后的廢菌體無法利用，發(fā)酵染菌的廢液，生物需氧量（bod）增高，增加三廢治理費用和時間。七，發(fā)酵染菌的危害1，直接經(jīng)濟損失2，間接經(jīng)濟損失第二節(jié) 發(fā)酵過程中染菌的檢查判斷一，雜菌的檢查方法 借助適當?shù)姆椒?，才能正確而及時地發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過過程是否污染雜菌和染菌的原因與途徑。檢查雜菌的方法，要求淮確可靠和快速，這樣才能在短時間內(nèi)

7、獲得效果。目前生產(chǎn)上常用的檢查方法有：顯微鏡檢查；平板劃線檢查；肉湯培養(yǎng)檢查。 判斷發(fā)酵是否染菌應(yīng)以無菌試驗結(jié)果為根據(jù)。無菌試驗的目的：（1）監(jiān)測培養(yǎng)基、發(fā)酵罐及附屬設(shè)備滅菌是否徹底（2）監(jiān)測發(fā)酵過程中是否有雜菌從外界侵入（3）了解整個生產(chǎn)過程中是否存在染菌的隱患和死角二，各種檢查方法的比較3種方法各有優(yōu)缺點，顯微鏡檢查方法簡便、快速，能及時發(fā)現(xiàn)雜菌，但由于鏡撿取樣少，視野的觀察面也小，因此不易撿出早期雜菌。平板劃線法的缺點是需經(jīng)較長時間培養(yǎng)(一般要過夜)才能判斷結(jié)果，且操作較繁瑣，但它要比顯微鏡能撿出更少的雜菌。三，雜菌檢查中的問題1，檢查結(jié)果應(yīng)以平板劃線和肉湯培養(yǎng)結(jié)果為主要根據(jù)2，平板劃線

8、和肉湯培養(yǎng)應(yīng)做三個平行樣3，要定期取樣4，酚紅肉湯和平板劃線培養(yǎng)樣品應(yīng)保存至放罐后12小時，確定為無菌時方可棄去5，取樣時防止外界雜菌混入的措施四，檢查的工序和時間選擇那些生產(chǎn)工序和時間的樣品檢查也是十分重要的問題?？茖W合理的選擇檢查工序和時間，對于除去已污染雜菌的物料，避免下道工序再遭染菌，有著直接的指導意義。有時即使由于檢查時間較長，未能及時據(jù)導本批生產(chǎn)，但對于找出造成染菌事故的環(huán)節(jié)，分析染菌原因，杜絕染菌漏洞也是不可缺少的。由于生產(chǎn)菌種相產(chǎn)品的不同，檢查的時間也不完全一樣：但總的原則是一致的，即每個工序或經(jīng)一定時間都應(yīng)進行取樣檢查。檢查的一般時間或工序見下表。發(fā)酵過程的雜菌檢查 除了以上

9、的方法外，在實際生產(chǎn)中還可以根據(jù)ph值、尾氣中co2含量和溶解氧等參數(shù)的異常變化來判斷是否染菌。第三節(jié)發(fā)酵染菌率和染菌原因的分析發(fā)酵染菌能給生成帶來嚴重危害，防止雜菌污染是任何發(fā)酵工廠的一項重要工作內(nèi)容。尤其是無菌程度要求高的液體深層發(fā)酵，污染防止工作的重要性更為突出。發(fā)酵設(shè)備、空氣除菌系統(tǒng)和培養(yǎng)基滅菌系統(tǒng)等的有關(guān)設(shè)備以及管道的配置都必須嚴格符合無菌要求。如果設(shè)備結(jié)構(gòu)和管道配置不合理，制造、安裝不注意或在發(fā)酵過程中操作不慎就會使發(fā)酵液污染雜菌，導致產(chǎn)量下降甚至得不到產(chǎn)品。在發(fā)酵前期或中期染菌，雜菌會很快消耗掉營養(yǎng)物質(zhì)，使生產(chǎn)菌無法正常生長而引起倒罐。在發(fā)酵后期染菌，雖然沒有早期或中期染菌的影響

10、大，一般會使產(chǎn)率下降并影響產(chǎn)物的提取，但如核苷酸等某些產(chǎn)品的發(fā)酵即使在后期染菌，也會使發(fā)酵產(chǎn)物被所染雜菌迅速消耗掉而得不到產(chǎn)品。因此，染菌問題是影響產(chǎn)率和后工序操作的主要因素之一，必須予以重視。認為染菌是不可避免的，這是一種錯誤看法。“決定的因素是人不是物”。只要我們思想上重視，對各個因素和環(huán)節(jié)周密考慮、嚴格掌握，是完全可以避免和減少污染的。 本節(jié)將根據(jù)以往工廠中發(fā)生染菌事故的經(jīng)驗教訓來分析發(fā)酵系統(tǒng)中染菌的原因，來認識整個發(fā)酵過程中可能造成污染的各種途徑并提出相應(yīng)的防治措施。由于發(fā)酵生產(chǎn)的連貫性強，在整個生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的污染問題都不能忽視，所以本章除了著重討論發(fā)酵設(shè)備方面的污染防止問題外，

11、對于培養(yǎng)種子設(shè)備的要求和有關(guān)操作方法也作一般介紹。一、發(fā)酵染菌率1，總?cè)揪剩褐敢荒陜?nèi)發(fā)酵染菌的批次與總投料批次數(shù)之比乘以100得到的百分率。2，設(shè)備染菌率：統(tǒng)計發(fā)酵罐或其他設(shè)備的染菌率，有利于查找因設(shè)備缺陷而造成的染菌原因。3，不同品種發(fā)酵的染菌率：統(tǒng)計不同品種發(fā)酵的染菌率，有助于查找不同品種發(fā)酵染菌的原因。4，不同發(fā)酵階段的染菌率：將整個發(fā)酵周期分成前期、中期和后期三個階段，分別統(tǒng)計其染菌率。有助于查找染菌的原因。5，季節(jié)染菌率：統(tǒng)計不同季節(jié)的染菌率，可以采取相應(yīng)的措施制服染菌。6，操作染菌率：統(tǒng)計操作工的染菌率，一方面可以分析染菌原因，另一方面可以考核操作工的滅菌操作技術(shù)水平。二、染菌原

12、因的分析避免在發(fā)酵生產(chǎn)中污染雜菌應(yīng)以預防為主?！胺乐赜谥巍保虑胺乐箘儆谑潞笸炀?。 如果一旦發(fā)生染菌現(xiàn)象就要盡快找出原因及時糾正、堵塞漏洞才能減少損失，并從中吸取經(jīng)驗教訓，避免以后有類似情況發(fā)生，保持生產(chǎn)的正常進行。但在發(fā)酵生產(chǎn)中，往往因為生產(chǎn)過程的環(huán)節(jié)很多，同時各工廠的生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品種類和管理措施不盡相同，引起染菌的原因比較復雜，有時不能及時找出而耽誤了生產(chǎn)。如果原因一經(jīng)查出，解決的辦法還是比較容易和迅速的。所以，我們必須善于透過現(xiàn)象看本質(zhì)，對染菌的情況作具體分析，不致盲目尋找而耽誤了時間，也不致于將染菌的真正原因遺漏而造成連續(xù)染菌事故。下面根據(jù)發(fā)酵工廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，從一般染菌的現(xiàn)象來分析引起

13、染菌的可能原因。1，國外一抗生素發(fā)酵染菌原因的分析染菌原因百分率（%）染菌原因百分率（%）種子帶菌 接種時罐壓跌零 培養(yǎng)基滅菌不透 空氣系統(tǒng)帶菌 攪拌軸密封泄漏 泡沫冒頂 夾套穿孔 9.640.190.7919.962.090.4812.36蛇管穿孔 接種管穿孔 閥門泄漏 罐蓋漏 其他設(shè)備漏 操作問題 原因不明 5.890.391.451.5410.1310.1524.912，國內(nèi)一制藥廠發(fā)酵染菌原因的分析染菌原因百分率（%）外界帶入雜菌（取樣、補料帶入）設(shè)備穿孔空氣系統(tǒng)帶菌停電罐壓跌零接種蒸汽壓力不夠或蒸汽量不足管理問題操作違反規(guī)程種子帶菌原因不明8.207.6026.001.6011.00

14、0.607.091.600.6035.00上述資料是國內(nèi)外抗菌素生產(chǎn)中統(tǒng)計了多年生產(chǎn)中發(fā)生染菌現(xiàn)象的各種原因所占的百分比，今列出以供參考。從發(fā)酵工廠的生產(chǎn)經(jīng)驗來看，染菌原因是以設(shè)備滲漏和空氣系統(tǒng)的染菌為主，其他則次之。3，從染菌的規(guī)模來分析染菌原因 （1）大批發(fā)酵罐染菌整個工廠中各個產(chǎn)品的發(fā)酵罐都出現(xiàn)染菌現(xiàn)象而且染的是同一種菌，一般來說，這種情況是由使用的統(tǒng)一空氣系統(tǒng)中空氣過濾器失效或效率下降使帶菌的空氣進入發(fā)酵罐而造成的。大批發(fā)酵罐染菌的現(xiàn)象較少但危害極大。所以對于空氣系統(tǒng)必須定期經(jīng)常檢查。 （2）分發(fā)酵罐(或罐組)染菌 生產(chǎn)同一產(chǎn)品的幾個發(fā)酵罐都發(fā)生染菌，這種染菌如果出現(xiàn)在發(fā)酵前期可能是種

15、子帶雜菌，如果發(fā)生在中后期則可能是中間補料系統(tǒng)或油管路系統(tǒng)發(fā)生問題所造成的。通常同一產(chǎn)品的幾個發(fā)酵罐其補料系統(tǒng)往往是共用的，倘若補料滅菌不徹底或管路滲漏，就有可能造成這些罐同時發(fā)生染菌現(xiàn)象。另外，采用培養(yǎng)基連續(xù)滅菌系統(tǒng)時，那些用連續(xù)滅菌進料的發(fā)酵罐都出現(xiàn)染菌，可能是連消系統(tǒng)滅菌不徹底所造成的。 （3）個別發(fā)酵罐連續(xù)染菌和偶然染菌個別發(fā)酵罐連續(xù)染菌大多是由設(shè)備問題造成的，如閥門的滲漏或罐體腐蝕磨損，特別是冷卻管的不易覺察的穿孔等。設(shè)備的腐蝕磨損所引起的染菌會出現(xiàn)每批發(fā)酵的染菌時間向前推移的現(xiàn)象，即第二批的染菌時間比第一批提早，第三批又比第二批提早。至于個別發(fā)酵罐的偶然染菌其原因比較復雜，因為各種

16、染菌途徑都可能引起。4，從染菌的時間來分析發(fā)酵早期染菌，一般認為除了種子帶菌外，還有培養(yǎng)液滅菌或設(shè)備滅菌不徹底所致，而中、后期染菌則與這些原因的關(guān)系較少，而與中間補料、設(shè)備滲漏以及操作不合理等有關(guān)。5，從染菌的類型來分析所染雜菌的類型也是判斷染菌原因的重要依據(jù)之一。 一般認為，污染耐熱性芽抱桿菌多數(shù)是由于設(shè)備存在死角或培養(yǎng)液滅菌不徹底所致。污染球菌、酵母等可能是從蒸汽的冷凝水或空氣中帶來的。在檢查時如平板上出現(xiàn)的是淺綠色菌落(革蘭氏陰性桿菌)，由于這種菌主要生存在水中，所以發(fā)酵罐的冷卻管或夾套滲漏所引起的可能性較大。污染霉菌大多是滅菌不徹底或無菌操作不嚴格所致。綜上所述，引起染菌的原因很多?！?/p>

17、世界上的事情是復雜的，是由各方面的因素決定的?！蔽覀儾荒軝C械地認為某種染菌現(xiàn)象必然是從某一途徑引起的，應(yīng)該把染菌的位置、時間和雜菌的類型等各種現(xiàn)象加以綜合分析，才能正確判斷從而采取相應(yīng)的對策和措施。第四節(jié)發(fā)酵染菌的防止一、種子帶菌的原因及防止1，帶菌的原因（1）無菌室的無菌條件不符合要求；（2）培養(yǎng)基滅菌不徹底；（3）操作不當。2，種子帶菌的防止種子帶雜菌是發(fā)酵前期染菌的原因之一。在每次接種后應(yīng)留取少量的種子懸浮液進行平板、肉湯培養(yǎng)，借以說明是否是種子中帶雜菌。種子培養(yǎng)的設(shè)備和裝置有無菌室、滅菌鍋和搖瓶機等。（1）無菌室接種、移種等無菌操作需要在無菌室內(nèi)進行。無菌室面積不宜過大，一般約46米2

18、高約2.6米。為了減少外界空氣的侵入，無菌室要有13個套間(緩沖過道)(參照下圖)。無菌室內(nèi)部的墻壁、天花板要涂白漆或采用磨光石子，要求無裂縫，墻角最好做成圓弧形，便于揩擦清洗以減少空氣中微生物的潛伏場所，室內(nèi)布置應(yīng)盡量簡單，最好能安裝空氣調(diào)節(jié)裝置，通入無菌空氣并調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫濕度。無菌室的每個套間一般都用紫外線滅菌。通常用30瓦紫外線滅菌燈照射2030分鐘即可。紫外線殺菌的效率還與室內(nèi)空氣的性質(zhì)有關(guān)；空氣溫度高殺菌效率高，空氣中灰塵多殺調(diào)效率低，而相對濕度高則紫外線燈的使用壽命長。紫外線能穿過石英但不能透過玻璃。無菌室的立視圖配合使用的化學滅菌藥劑有：用作噴灑或揩擦的(以揩擦為主)有75%酒精

19、、0.25%新潔而滅(季胺鹽)、0.61%漂白粉、0.5%石炭酸、0.5%過氧乙酸、1%煤酚皂(來蘇爾)、0.5%高錳酸鉀、300單位/毫升土霉素、50單位/毫升制霉菌素等；用作熏蒸的有甲醛(每立方米空間約用10毫升)或硫磺(每立方米空間約用23克)。要根據(jù)不同情況采用不同的滅菌劑。如檢查出無菌室中潛伏的微生物中細菌較多，用石炭酸、土霉素等滅菌較好；如無菌室中霉菌多可以采用制霉菌素；如有噬菌體則用甲醛、雙氧水或高錳酸鉀等較好。 無菌室內(nèi)無菌度的要求是：把無菌培養(yǎng)皿平板打開蓋子在無菌室內(nèi)放置30分鐘，根據(jù)一般工廠的經(jīng)驗，長出的菌落在3個以下為好。 在種子的無菌條件不要求很高的情況下，可以不采用無

20、菌室而直接用無菌箱進行操作，但無菌要求很高的情況下，即使在無菌室內(nèi)還要用無菌箱操作。無菌室的利用次數(shù)要恰當，每次使用時間也不宜過長。用具要經(jīng)蒸汽滅菌或用滅菌劑揩擦后才能帶入使用。（2）滅菌鍋 滅菌鍋是一種壓力容器，作為培養(yǎng)種子及小型試驗用具的滅菌之用，有立式和臥式兩種。滅菌操作時需要注意排氣管是否暢通，因為滅菌鍋的排氣管較小，易被鐵銹或瓶子破碎后的培養(yǎng)基等所堵塞。如果排氣管不道，鍋內(nèi)空氣排不出去形成氣團，蒸汽就不易滲入，從而使滅菌不徹底。用某種較耐熱的芽抱桿菌進行試驗證明：在排氣不通暢的情況下，以1公斤/厘米2的蒸汽壓力經(jīng)30分鐘滅菌后進行檢查，發(fā)現(xiàn)某些部位的三角瓶中，滅菌前放入的芽抱桿菌沒有

21、被殺死。如果不是采用蒸汽而是用鍋內(nèi)燒水的辦法進行滅菌，那末排氣的時間更要長一些，不然水蒸汽來不及驅(qū)出空氣而使被滅菌的瓶中的冷空氣排不盡。 通入蒸汽后使瓶內(nèi)培養(yǎng)基溫度達到121ºc所需的時間與瓶內(nèi)培養(yǎng)基的體積有關(guān)，其試驗結(jié)果見下表。通入表壓為1公斤厘米2的蒸汽時，三角瓶中培養(yǎng)基的體積與升溫時間的關(guān)系實際上，使用蒸汽的壓力一般大于1公斤/厘米2，所以上表的數(shù)據(jù)僅供對照參考，但根據(jù)上表的試驗結(jié)果可以說明培養(yǎng)基體積與升溫時間的關(guān)系。 （3）搖瓶機 搖瓶機(亦稱搖床)是培養(yǎng)好氣菌的小型試驗設(shè)備或作為種子擴大培養(yǎng)之用，常用的搖瓶機有往復式(圖7-2)和旋轉(zhuǎn)式(圖7-4)兩種。往復式搖瓶機的往復頻

22、率一般在80140次分，沖程一般為614厘米，如頻率過快、沖程過大或瓶內(nèi)液體裝料過多，在搖動時液體要濺到包瓶口的紗布上易引起染菌，特別是啟動時更易發(fā)生這種情況。旋轉(zhuǎn)式搖瓶機的偏心距一般在36厘米之間，旋轉(zhuǎn)次數(shù)為60300轉(zhuǎn)分。放在搖瓶機上培養(yǎng)瓶中發(fā)酵液所需的氧是由室內(nèi)空氣經(jīng)瓶口包扎的紗布(一般是八層)或棉塞通入的，所以氧的傳遞與瓶口的大小，瓶口的幾何形狀和棉塞或紗布層的厚度和密度有關(guān)。在通常情況下，搖瓶的氧吸收系數(shù)(亞硫酸氧化值)kd取決于搖瓶機的特性和三角瓶的裝料量，見表7-2。 往復式搖瓶機(圖7-2)是利用曲柄原理帶動搖床作往復運動，機身為鐵制或木制的長方形框子，有一層至三層托盤，托盤上

23、開有圓孔備放培養(yǎng)瓶，孔中凸出一三角形橡皮，用以固定培養(yǎng)瓶并減少瓶的震動，傳動機構(gòu)一般采用二級皮帶輪減速，調(diào)換調(diào)速皮帶輪可改變往復頻率。偏心輪上開有不同的偏心孔，以便調(diào)節(jié)偏心距。往復式搖瓶機的頻率和偏心距的大小對氧的吸收有明顯的影響。據(jù)有關(guān)文獻報導，當沖程為10厘米、往復頻率為200次/分，kd值可達2.41毫克分子氧/升，分，大氣壓；當沖程為5厘米、往復頻率240次/分時，kd值可達1.25毫克分子氧/升，分，大氣壓。 根據(jù)支承裝置結(jié)構(gòu)不同，往復式搖瓶機分為滾輪式和懸掛式兩種。 滾輪式搖瓶機是將搖床置于四個滾輪上，懸掛式搖瓶機(圖7-3)是用四條吊桿將搖床吊在機架上，結(jié)構(gòu)較為簡單，托盤可裝至三

24、層以上，能放510升甚至更大的瓶，動力消耗較少。但懸掛式搖瓶機如為多層時，每層的沖程不一樣，越是上層沖程越小。故使用多層懸掛式搖瓶機時應(yīng)予注意。 旋轉(zhuǎn)式搖瓶機是利用旋轉(zhuǎn)的偏心軸使托盤擺動，托盤有一層或兩層，可用不銹鋼板、銅板、塑料板或木板制造。托盤由三根呈等邊三角形分布的偏心軸支承，也有用滾動軸承作支承的。在三個偏心軸上裝有螺栓可調(diào)節(jié)上下，使托盤保持水平。此種搖瓶機結(jié)構(gòu)比較復雜，加工安裝要求比往復式高，造價也較貴。其優(yōu)點是氧的傳遞較好，功率消耗小，培養(yǎng)基不會濺到瓶口的紗布上。 有關(guān)文獻報導，采用旋轉(zhuǎn)式搖瓶機，對于300毫升或600毫升的三角瓶，當轉(zhuǎn)數(shù)在500轉(zhuǎn)/分和具有各種擋板條件下，與實裝培

25、養(yǎng)液10升具有六葉渦輪攪拌器的實驗型發(fā)酵罐（通風率0.6米vvm；1000轉(zhuǎn)/分)的kd值一樣。所以搖瓶機將成為放大發(fā)酵試驗過程中的一種更有效的工具。二、發(fā)酵設(shè)備、管件的滲漏與配置設(shè)備和管件的滲漏一般是指設(shè)備和管件由于腐蝕、內(nèi)應(yīng)力或其他原因形成微小漏孔所發(fā)生的滲漏現(xiàn)象。這些漏孔很小，特別是不銹鋼材料形成的漏孔更小，有時肉眼不能直接覺察，需要通過一定的試漏方法才能發(fā)現(xiàn)。（一）發(fā)酵罐的滲漏 1，冷卻管的滲漏 由于發(fā)酵液具有一定的酸度和含有某些腐蝕性強的物質(zhì)(如亞硫酸鹽、硫酸銨等)冷卻鋼管很易受到腐蝕。發(fā)酵液中含有固體物料時，固體物料因攪拌槳的攪動與冷卻管摩擦而引起管外壁磨損。管內(nèi)冷卻介質(zhì)一般為井水

26、或自來水，因水的化學成分和流動時的沖擊以及加熱時蒸汽沖擊的影響，管內(nèi)壁也會引起腐蝕及磨損。所以冷卻管是發(fā)酵罐中最容易滲漏的部件之一。 而最易穿孔的部分是冷卻列管的彎曲處，原因是彎曲處外壁減薄和加熱煨彎時使材料的性質(zhì)有所改變所致。冷卻水的壓力通常大于罐壓，如果有微孔，冷卻水就會進入發(fā)酵液而引起染菌。 檢查列管有否滲漏，在漏孔極其微小時是不易發(fā)現(xiàn)的。需要將管外壁的污垢鏟除后，將管子烘干，管內(nèi)加水壓，才能發(fā)現(xiàn)滲漏的部位。管子與罐體的連接方式有兩種：法蘭聯(lián)接和焊接。法蘭雖然易于拆卸更換，但聯(lián)接處有墊片易滲漏，而焊接則無此種現(xiàn)象。為了及早發(fā)現(xiàn)漏孔予以排除，冷卻管要定期檢查作滲漏試驗。 試漏方法有兩種：氣

27、壓試驗和水壓試驗。水壓試驗是用手動泵或試壓齒輪泵將水逐漸壓入冷卻管，泵到一定壓力時，觀察管子有否滲漏現(xiàn)象。氣壓法是先在發(fā)酵罐內(nèi)放滿清水，用壓縮空氣通入管子，觀察水面有無氣泡產(chǎn)生以確定管子有否滲漏和滲漏的部位。氣壓法快速方便，但管子下部彎曲處積水不易排盡，有漏孔時不產(chǎn)生氣泡就難以發(fā)現(xiàn)。采用不銹鋼制造的冷卻管，耐腐蝕情況比普通鋼管要好得多，產(chǎn)生漏孔的機會也比普通鋼管少。但如加工時不符合不銹鋼材料加工的技術(shù)要求(如熱處理，焊條牌號的選擇及焊接工藝等)，就會改變不銹鋼材的結(jié)晶組織，發(fā)生危害較嚴重的晶間腐蝕現(xiàn)象。 2，罐體的穿孔 浸沒在液體中的罐體部分都有可能發(fā)生腐蝕穿孔，特別是罐底，由于管口向下的空氣

28、管噴出的壓縮空氣的沖擊力以及發(fā)酵液中的固體物料在被攪動時對罐底發(fā)生摩擦，罐底極易磨損引起滲漏，這種磨損形式是鋼板產(chǎn)生麻點般的斑痕，稱為麻蝕。每年大修時需檢查鋼板減簿的程度。有夾套的發(fā)酵罐可在夾套內(nèi)用水壓或氣壓的試驗方法檢查罐壁有無滲漏。 有保溫層的發(fā)酵罐，如果水經(jīng)常滲入保溫層并積聚在里面，罐外壁就產(chǎn)生不均勻的腐蝕現(xiàn)象，所以當保溫層有裂縫和損壞時，應(yīng)及時修補。 （二）管件的滲漏 與發(fā)酵罐相連接的管路很多，有空氣、蒸汽、水、物料、排氣、排污等管路，管路多，相應(yīng)的管件和閥門也多。管道的連接方式、按裝方法以及選用的閥門形式對防止污染有很大的關(guān)系。所以，與發(fā)酵有關(guān)的管路不能同一般化工廠的化工管路完全一樣

29、，而有其特殊的要求。 1，閥 據(jù)統(tǒng)計，因閥的滲漏引起的染菌占染菌率的比例很大，值得引起重視。與發(fā)酵罐直接連通的管道更應(yīng)選用密封性較高的閥門。目前使用的大小閥門大多采用截止閥和橡膠隔膜閥。 （1）截止閥(圖7-6) 閥體為橫放的s形，閥座與閥心的接觸面小，污物不易附在上面，但構(gòu)造比較復雜，流體阻力較大。由于截止閥能很方便地調(diào)節(jié)流量，小型發(fā)酵罐上大多采用這種閥門。平面形緊密面的墊料采用橡膠或聚四氟乙烯，關(guān)閉后墊料與閥座緊緊地吻合，達到不漏的目的。閥心墊料需定期檢查，損壞后立即調(diào)換。截止閥在使用中經(jīng)常發(fā)生以下兩個問題： 閥心軋壞。物料中的硬質(zhì)物或焊接施工后的焊渣以及螺釘零件等被帶到閥內(nèi)，當關(guān)閉時，閥

30、心與閥座被上述堅硬物軋住，能將緊密面軋成凹凸不平的痕跡，就關(guān)不嚴密。填料的滲漏。操作時用扳手過分關(guān)緊，會使閥桿彎曲，彎曲后的閥桿不僅啟動費力，并且使填料部分不緊密而引起滲漏，操作中需要注意。閥門在使用一定時間后，閥桿磨損或填料損壞也會引起滲漏，就需要將填料壓蓋適當擰緊或更換填料。 （2）隔膜閥 隔膜閥的結(jié)構(gòu)見圖7-6。閥體內(nèi)裝有橡皮隔膜，用螺釘與閥芯連接，當閥桿作上下運動時就帶動隔膜上升或下降。隔膜閥的制造要求不高，關(guān)鍵在于膜的性能，如采用橡皮隔膜閥，在一般情況下，對橡膠隔膜的要求是耐壓4公斤/厘米2以上，耐溫160以上，在壓緊和放松時不變形。隔膜閥有以下優(yōu)點： 1)嚴密不漏。2)無填料。3)

31、閥結(jié)構(gòu)為流線型，流量大，阻力小，無死角，無堆積物，在關(guān)閉時不會使緊密面軋壞。4)檢修方便。但須定期檢查隔膜有否老化及脫落。 2，管路的連接 管子的連接有螺紋連接、法蘭連接和焊接三種。(1)螺紋連接螺紋連接需在管端鉸出管螺紋，安裝時在螺紋上涂以白漆并加麻絲(也有用聚四氟乙烯薄膜)作為填料，如密封要求高的可用石墨粉加少許機油作為填料，或用氧化鉛甘油膠合劑更好。螺紋連接簡單，但裝拆較麻煩，為了便于裝拆，要在管路上適當位置安裝活接頭(亦稱“由寧”)，接頭平面用石棉橡膠板或橡皮等作墊圈。由于管路受冷熱和震動的影響，活接頭的接口易松動，使密封面不能嚴密而造成滲漏。如在接種輸液時，因液體快速流動造成局部真空

32、，在滲漏處將外界空氣吸入、空氣中的菌就被帶入發(fā)酵罐中而造成危害。所以，重要的管路連接大多采用法蘭連接。 （2）法蘭連接法蘭連接密封可靠，壓力、溫度和管徑的適用范圍大，但費用較高。 （3）焊接焊接的方法比其他方法簡便，而且密封可靠。所以空氣滅菌系統(tǒng)、培養(yǎng)液滅菌系統(tǒng)和其他物料管路以焊接連接為好。但需經(jīng)常拆卸的管路則不宜用焊接連接。 管路、管件的試漏一般在管路中通入壓縮空氣并在焊縫和連接處涂以肥皂水，如有肥皂泡發(fā)生，則表示此處有泄漏，需重新焊接或安裝。（三）管路的配置 1，排氣管與下水管發(fā)酵廠中若干發(fā)酵罐的排氣管路大多匯集在一條總的管路上，以節(jié)約管材，下水管亦然。但在使用中有相互串通，相互干擾的弊病

33、，一只罐染菌往往會影響其他罐。排氣管路的串通連接尤其不利于污染的防止。故對于排氣和下水管路要考慮發(fā)酵的特點進行配置，對于容易染菌的場合還是以每臺發(fā)酵罐具有獨立的排氣、下水管路為宜。倘若使用一根總的排氣管時，必須選擇較大直徑的管子，保證排氣下水通暢不致倒回到發(fā)酵罐內(nèi)。 2，發(fā)酵罐的管路圖7-7表示發(fā)酵罐(帶空氣分過濾器)的水、蒸汽和物料管路的配置。如有自控和測量儀表，那末還應(yīng)包括這些儀表所需的有關(guān)管路(圖中末包括)。由于罐體和有關(guān)管路均需用蒸汽進行滅菌，所以要保證蒸汽能夠達到所有需要滅菌的地區(qū)，對于某些蒸汽可能達不到的死角(如閥)要裝設(shè)與大氣相通的旁路(圖中的小閥門)。在滅菌操作時，將旁路閥門打

34、開，使蒸汽自由通過。接種、取樣和加油等管路要配置單獨的滅菌系統(tǒng)，使能在發(fā)酵罐滅菌后或在發(fā)酵過程中單獨進行滅菌。（四）發(fā)酵罐與管件的死角所謂死角是指滅菌時因某些原因使滅菌溫度達不到或不易達到的局部地區(qū)。發(fā)酵罐及其管路如有死角存在，則死角內(nèi)潛伏的雜菌不易殺死，會造成連續(xù)染菌，影響生產(chǎn)的正常進行?，F(xiàn)將經(jīng)常出現(xiàn)死角的場合及形成死角的幾種原因介紹如下：1，法蘭連接的死角如果對染菌的概念了解不夠，按照一般化工廠管路的常規(guī)加工方法來焊接和安裝管道法蘭就會造成死角。發(fā)酵工廠的有關(guān)管路要保持光滑、通暢、密封性好，以避免和減少管道染菌的機會。例如法蘭與管子焊接時受熱不勻使法蘭翹曲密封面發(fā)生凹凸不平現(xiàn)象就會造成死角

35、(圖7-8c)。墊片的內(nèi)圓比法蘭內(nèi)徑大或比較小以及安裝時沒有對準中心也會造成死角(圖7-8a、b)。2，渣滓在罐底與用環(huán)式空氣分布管所形成的死角 培養(yǎng)基中如果含有鈣鹽類及固形物，在發(fā)酵罐的攪拌功率較小和采用環(huán)式空氣分布管的情況下，由于在滅菌時培養(yǎng)基得不到強有力的翻動，罐底會形成一層12毫米甚至更厚的膜層(圖7-9)。這種膜層具有一定程度的絕熱作用，所以膜層下潛伏的耐熱菌不易被殺死。對這種情況的發(fā)酵罐必須定期鏟除罐底積垢。大的發(fā)酵罐，為了減少攪拌軸的擺動，罐底裝有底軸承，軸承支架處也容易堆積菌體。如果在底軸承下增設(shè)一個小型攪拌槳就可以適當改善罐底積垢的情況(圖7-10)。環(huán)式空氣分布器在整個環(huán)管

36、中空氣的速度并不一致，靠近空氣進口處流速最大，遠離進口處的流速減小，當發(fā)酵液進入環(huán)管內(nèi)，菌體和固形物就會逐漸堆積在遠離進口處的部分形成死角，嚴重時甚至會堵塞噴孔(圖7-11)。 發(fā)酵罐中除了上述容易造成死角的地區(qū)外，其他還有一些容易造成死角的地區(qū)，如擋板(或冷卻列管)與罐身固定的支撐板周圍和不能在滅菌時排氣的百腸管，溫度計接頭等，對于這些地區(qū)每次放罐后的清洗工作應(yīng)注意，經(jīng)常檢查。仔細清洗才能避免因死角而產(chǎn)生的污染事故。3，不銹鋼襯里的死角 某些有機酸的發(fā)酵對碳素鋼有腐蝕時，小型發(fā)酵罐通常采用不銹鋼制造。對于大型發(fā)酵罐，為了節(jié)約不銹鋼材料起見，一般都采用不銹鋼襯里的方法，即在碳鋼制造的殼體內(nèi)加襯

37、一層薄的不銹鋼板(厚約13毫米)。如果不銹鋼襯里加工焊接不善，在鋼板和焊縫處有裂縫，或在操作時不注意，使不銹鋼皮鼓起后產(chǎn)生裂縫，發(fā)酵液就會通過裂縫進入襯里和鋼板之間，窩藏在里面形成死角(圖712)。不銹鋼皮怎樣會鼓起的呢？因為作為襯里的不銹鋼皮較薄，在培養(yǎng)液分批滅菌或空罐滅菌時，發(fā)酵罐經(jīng)加熱后再行冷卻，如果此時不及時通入無菌空氣保持一定壓力，那末會因蒸汽的突然冷凝體積減小而形成真空將襯里吸出，嚴重者造成破裂。所以對于不銹鋼襯里設(shè)備加工時應(yīng)該盡可能增加襯里的剛度，其辦法是每隔一定距離用點焊增加襯里與鋼制殼體的連接強度，減少鼓起的可能性。操作時要注意避免罐內(nèi)發(fā)生真空現(xiàn)象。發(fā)生這種事故后，如襯里鋼板

38、尚未破裂可用罐內(nèi)加水壓的方法將其恢復原狀(水的壓力不應(yīng)超過設(shè)備的允許使用壓力)，應(yīng)盡可能避免錘擊，用錘擊的方法使鋼板受力不勻易造成破損。襯里與外殼之間的夾層中可用水壓或氣壓方法檢查其是否滲漏。 采用復合鋼板(將兩種不同材質(zhì)的鋼板軋合為一體的鋼板)制造發(fā)酵罐，因為兩層鋼板緊密結(jié)合在一起，中間沒有空隙，所以不會產(chǎn)生上述問題，是一種理想的材料。4，接種管路的死角 接種一般采用以下兩種方法： (1)壓差接種法。存種子的血清瓶上裝有橡皮管，在火封下與罐的接種口相連接，利用兩者的壓力差使種子進入罐內(nèi)，要求瓶與橡皮管的連接不漏，橡皮管與接種口的大小一致。 (2)微孔接種法。利用注射器在罐的接種口橡皮膜上注入

39、罐內(nèi)進行接種，在操作時要注意防止注射器針孔堵塞。采用種子罐時是利用壓力差將種子罐中培養(yǎng)好的種子輸入發(fā)酵罐內(nèi)，種子罐與發(fā)酵罐的一段連接管路的滅菌是與發(fā)酵罐的滅菌同時進行的。如圖7-13a所示有一小段管路存在蒸汽不流通的死角，所以應(yīng)在閥2的半截上裝設(shè)旁通，焊上一個小的放氣閥，如圖7-13b所示，此段管路即可得到蒸汽的充分滅菌。 5，排氣管的死角 罐頂排氣管彎頭處如有堆積物，其中窩藏的雜菌不容易徹底消滅，而當發(fā)酵時受攪拌的震動和排氣的沖擊就會一點點地剝落下來造成污染。另外排氣管的直徑太大，滅菌時蒸汽流速小也會使管中部分耐熱菌不能全部殺死。有的單位曾作過試驗，將排氣管做成每節(jié)可拆卸的，滅菌后將各節(jié)拆下

40、分別檢查就發(fā)現(xiàn)某些末被殺死的耐熱菌。所以排氣管要與罐的尺寸有一定比例，不宜過大或過小。6，不合理補料管配置造成的死角不合理的補料管配置 合理的補料管配置7，壓力表安裝不合理形成的死角a：不合理；b：合理三、空氣過濾器 工業(yè)用的空氣除菌系統(tǒng)中的空氣過濾器一般都比較龐大，如果其中的纖維鋪設(shè)不勻，密的部分阻力大，松的部分阻力小，就會使較多的空氣沿著阻力小的部分流出，從而形成短路。走短路的那部分空氣沒有經(jīng)過充分過濾而帶菌，進入發(fā)酵罐將使發(fā)酵染菌。纖維層裝得太松對過濾不利，太緊同樣也會影響過濾效率。同時，在過濾介質(zhì)用蒸汽滅菌時，太緊則蒸汽穿透力差，穿透力差滅菌效果也差。所以用過分壓實纖維層的辦法試圖達到

41、增加過濾效率的目的，實際上是適得其反。對于棉花過濾器最合適的充填密度是160180公斤米3；玻璃纖維是130180公斤米3左右。在鋪纖維時分層均勻鋪設(shè)是必要的。 過濾器器壁腐蝕形成氧化鐵層，氧化鐵是一種多孔物質(zhì)，空氣會在其中穿過而得不到過濾，因而也會使空氣中帶茵并造成污染。 采用活性炭棉花作為過濾介質(zhì)的空氣過濾器，活性炭受到氣流的沖擊互相碰撞、摩擦而破碎并逐漸灰化，使活性炭的體積減小空間增大，上下兩端的棉花受空氣的頂撞力而逐漸改變位置(見圖7-14)。之后，灰化的活性炭隨氣流逸出，整個過濾介質(zhì)的體積減小使過濾層傾斜甚至發(fā)生翻身的現(xiàn)象，致使大量未經(jīng)過濾的空氣進入發(fā)酵罐內(nèi)造成嚴重的染菌事故。 在用

42、蒸汽滅菌時，檢查排出蒸汽的情況可以判斷過濾層是否有問題。排出蒸汽均勻并呈青色有力表示情況良好，排出蒸汽呈霧狀無力表明壓得太緊，而當排出蒸汽斷續(xù)不均勻以及進出口兩測的壓力降過小時則就有可能是過濾層有位移現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)不正常的情況應(yīng)立即予以糾正。不論采用何種過濾介質(zhì)，必須保持其干燥，油水分離的清凈與否是保證過濾效果和延長使用壽命的關(guān)鍵因素。要根據(jù)發(fā)酵的特點和要求選用合理的空氣流程并選用高效的氣液分離設(shè)備(如氣液過濾網(wǎng))。采用吸濕的辦法不是好辦法，因為吸濕材料使用一定時間后要進行脫濕，增加操作管理費用，而當空氣中濕度增高時就難以保證達到使空氣干燥的要求。 大多數(shù)產(chǎn)品在整個發(fā)酵期間需要改變空氣流量，但油水

43、分離設(shè)備、過濾器的過濾面積和長度是根據(jù)空氣流速來設(shè)計的，空氣流速的改變就會影響油水分離效果和過濾效率，所以設(shè)計時要充分注意這種情況，掌握空氣流量改變的范圍，選擇合適的空氣流速。生產(chǎn)時各罐的發(fā)酵時間要盡量叉開，使空氣流量均勻。 過濾器滅菌用的蒸汽閥的微小滲漏會使蒸汽管路中的冷凝水抽吸到過濾器內(nèi)使過濾介質(zhì)受潮，影響過濾效果，所以最好裝設(shè)雙重閥以防滲漏。發(fā)酵罐在滅菌和發(fā)酵時，如操作不當使罐壓高于過濾器中空氣的壓力，就會將冷凝水或發(fā)酵液倒灌至過濾器內(nèi)。如為冷凝水將使介質(zhì)受潮，如為發(fā)酵液則過濾介質(zhì)被浸透結(jié)成硬塊使過濾器失效。當突然停電時，空壓機停止運轉(zhuǎn)也會發(fā)生倒灌的情況。 超細玻璃纖維紙的周圍密封要可靠

44、，空氣閥和蒸汽閥要緩開緩閉，避免因流速突然升高將過濾紙擊穿?？諝庀到y(tǒng)所有的設(shè)備要定時打開排液閥排液，避免設(shè)備內(nèi)積液太多而帶入空氣中去。進年大部分通風發(fā)酵工程均采用膜過濾器取代傳統(tǒng)的棉花過濾器，上述問題已得到很好的解決。四、滅菌操作中的有關(guān)問題1，蒸汽和滅菌操作罐壓1公升/厘米2，料溫120并維持一定時間是一般實罐滅菌(即培養(yǎng)基的分批滅菌)的操作規(guī)范。根據(jù)操作經(jīng)驗，能否達到徹底滅菌的目的在于罐內(nèi)壓力能否控制得與應(yīng)該達到的溫度相對應(yīng)，例如罐壓已達到1公斤/厘米2而料溫卻并未達到120，則某些耐熱的細菌芽孢就難以完全殺死。產(chǎn)生罐壓和料溫不相對應(yīng)的情況是由于操作不合理所致，例如在滅菌開始時沒有將罐內(nèi)冷

45、空氣排除干凈，蒸汽中摻入了冷空氣使蒸汽的分壓降低，蒸汽壓力實際上沒有達到1公斤/厘米2因而料溫也就達不到120。 為了加快加熱時間，凡能進蒸汽的管路在滅菌時都可同時進汽，但各管路的阻力不同，大量蒸汽從阻力小的進汽管中沖入罐內(nèi)，這是一種蒸汽短路現(xiàn)象，使物料受熱不勻，部分培養(yǎng)液過熱而部分培養(yǎng)液則可能滅菌不透，尤其是罐底的空氣分布管是主要的進汽口，但由于液柱壓力較大，阻力就比其他進口大，所以在滅菌操作時應(yīng)將空氣分布管的進口閥門開得比其他進氣口的閥門大一些，以保證有足夠的蒸汽從空氣分布管進入，促使培養(yǎng)液激烈翻動起攪拌混和作用。 滅菌蒸汽要求采用飽和蒸汽，冷凝水越少越好，冷凝水多，熱量的穿透力就差，在冷

46、凝水較多或蒸汽管道較長的情況下，蒸汽進車間后的總管上要裝設(shè)汽水分離裝置將冷凝水分離后再使用?？傊?，滅菌時蒸汽壓力要求平穩(wěn)，在壓力變動較大時，操作人員需靈活掌握加以控制。2，泡沫問題 培養(yǎng)基中含有較多量的黃豆餅粉、花生粉或蛋白胨等成分時，在滅菌時這種培養(yǎng)基就容易產(chǎn)生泡沫，發(fā)生泡沫的溫度約為90左右。泡沫嚴重時會上升到罐頂甚至逃液，此時操作就比較困難。實踐證明：滅菌時泡沫嚴重的，就不易滅透。所以在發(fā)生泡沫時應(yīng)加以清除(加消泡劑和在操作上予以控制)。 發(fā)生泡沫的培養(yǎng)基滅菌不透的原因可能是由于某些耐熱細菌潛伏在泡沫里，泡沫中的空氣和泡沫的薄膜有隔熱作用，熱量不易穿透進去殺死其中潛伏的菌，一旦泡沫破裂，

47、這些菌就被釋出造成污染。3，其他操作問題實罐滅菌時，當經(jīng)過加熱和維持時間后開始冷卻，此時可能因蒸汽冷凝而使罐壓突然降低甚至會形成真空，所以此時必須將無菌空氣通入罐內(nèi)保持一定壓力，并注意壓力變化，隨時進行調(diào)節(jié)。 對于中小型發(fā)酵罐，一般經(jīng)空罐滅菌(1.5公斤/厘米2，15分鐘)后再將培養(yǎng)基放入罐內(nèi)進行實罐滅菌。有些工廠為了節(jié)約蒸汽，直接進行實罐滅菌而不進行空罐滅菌，他們只有在檢修后或在節(jié)日停工后以及春夏季節(jié)發(fā)酵罐空置了24小時以上時才進行空罐滅菌。這種方法如果操作上注意是完全可行的，也是一種節(jié)約燃料的有效措施。 大型發(fā)酵罐大多采用連續(xù)滅菌，這時空罐需先行滅菌。但也有在發(fā)酵完畢后，將空罐保壓不滅菌就

48、進連消好的培養(yǎng)基，這要根據(jù)各廠的生產(chǎn)菌株特性和生產(chǎn)設(shè)備等具體情況而定。對于發(fā)酵周期短的菌株、突變影響小的發(fā)酵，采用保壓不進行空罐滅菌的辦法是可行的，但經(jīng)一定發(fā)酵批數(shù)后仍需定期進行空罐滅菌，否則較難避免雜茵污染與遺傳突變的影響。六、染菌后的挽救措施 為了減少損失，對被污染的發(fā)酵液要根據(jù)具體情況采取不同的挽救措施。 如果種子培養(yǎng)或種子罐中發(fā)現(xiàn)污染，則這批種子就不能再繼續(xù)擴大培養(yǎng)，因為此時的損失畢竟是很小的。 發(fā)酵早期染菌可以適當添加營養(yǎng)物質(zhì)，重新滅菌后再接種發(fā)酵。中后期染菌，如果雜菌的生長將影響發(fā)酵的正常進行或影響產(chǎn)物的提取時，應(yīng)該提早放罐。但有些發(fā)酵染菌后發(fā)酵液中的碳、氮源還較多，如果提早放罐，

49、這些物質(zhì)會影響后處理提取使產(chǎn)品取不出，此時應(yīng)先設(shè)法使碳、氮源消耗，再放罐提取。 在染菌的發(fā)酵液內(nèi)添加抑菌劑(如小劑量的抗菌素或醛類)用以抑制雜菌的生長也是一種辦法。抑菌劑要事先經(jīng)過試驗，確實證明不妨礙生產(chǎn)菌的生長和發(fā)酵才能使用。 因而不是所有發(fā)酵都能使用抑菌劑。另外，采用加大接種量的辦法，使生產(chǎn)菌的生長占絕對優(yōu)勢排擠和壓倒雜茵的繁殖，也是一個有效的措施。還有將種子罐中種子培養(yǎng)好后，進行冷凍保壓(1.5公斤/厘米2，10左右)，經(jīng)平板檢查證明無雜菌后，再接入發(fā)酵罐發(fā)酵，這一措施在一些谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)工廠取得很好效果。 有時發(fā)酵罐偶而染菌，原因一時又找不出，一般可以采取以下措施： (1)連續(xù)滅菌系統(tǒng)前的料液貯罐在每年410月份(雜菌較旺盛生長的時間)加入0.2%甲醛，加熱至80，存放處理4小時，以減少帶入培養(yǎng)液中的雜菌數(shù)。 (2)對染菌的罐，在培養(yǎng)液滅菌前先加甲醛進行空消處理。甲醛用量每立方米罐的體積0.120.17升。(3)對染菌的種子罐可在罐內(nèi)放水后進行滅菌，滅菌后水量占罐體的三分之二以上。這是因為細菌芽孢較耐干熱而不耐濕熱的緣故。第五節(jié) 噬菌體感染和處理方法利用細菌或放線菌進行的發(fā)酵容易感染噬菌體。噬菌體是病毒的一種，直徑約01微米，可以通過細菌過濾器，所以通用的空氣過濾器不易將其除去。設(shè)備的滲漏、空氣系統(tǒng)、培養(yǎng)基滅菌不徹底都可能是噬菌體感染的途徑。如果車間環(huán)