10第十章發(fā)酵設(shè)備的異常與染菌

1、發(fā)酵設(shè)備的異常和染菌第十章.一、生物制藥過(guò)程滅菌的重要性 大多數(shù)工業(yè)發(fā)酵都要堅(jiān)持純種培育，這就需求有一套可以適用于工業(yè)消費(fèi)的滅菌技術(shù)和防止染菌的技術(shù)。.生物制藥過(guò)程染菌的危害： 許多工業(yè)發(fā)酵過(guò)程染菌后均能影響其消費(fèi)經(jīng)濟(jì)效益，尤其是抗生素發(fā)酵中的染菌，可以嚴(yán)重地要挾抗生素的消費(fèi)，是抗生素工業(yè)的致命傷。 工業(yè)發(fā)酵中的染菌不僅可呵斥宏大的經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)擾亂消費(fèi)次序、破壞消費(fèi)方案，遇到延續(xù)染菌，特別是在找不到污染緣由而缺乏防止措施時(shí)，往往會(huì)影響人們的心情和消費(fèi)積極性。一、生物制藥過(guò)程滅菌的重要性.發(fā)酵染菌還會(huì)影響后道工序的正常消費(fèi)、影響產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量、添加三廢處置難度，進(jìn)而影響環(huán)境維護(hù)等呵斥無(wú)

2、法估量的危害。.二、染菌控制的開(kāi)展歷史近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，隨著抗生素工業(yè)發(fā)酵技術(shù)的不斷開(kāi)展，逐漸構(gòu)成了一整套堅(jiān)持純種培育的滅菌和染菌防治技術(shù)。國(guó)內(nèi)很多發(fā)酵工廠，特別是抗生素消費(fèi)工廠，由于掌握了滅菌和制服發(fā)酵染菌的技術(shù)，使發(fā)酵染菌率到達(dá)了比較先進(jìn)的程度。根據(jù)這些工廠的勝利閱歷，其關(guān)鍵是在染菌的表象中，尋覓呵斥染菌的錯(cuò)綜復(fù)雜的緣由，進(jìn)而不斷地提出處理和防治的措施，使發(fā)酵染菌率不斷降低。.二、染菌控制的開(kāi)展歷史雖然呵斥工業(yè)微生物發(fā)酵染菌的緣由錯(cuò)綜復(fù)雜，但大多數(shù)緣由經(jīng)過(guò)仔細(xì)察看和仔細(xì)分析，是可以找到的，而且也有相應(yīng)的有力措施。. 第一節(jié)滅菌的實(shí)際和技術(shù). 滅菌：是指用化學(xué)的或是物理的方法殺滅或去除物料及設(shè)

3、備中一切生命物質(zhì)的技術(shù)或工藝過(guò)程。 消毒：僅是指用化學(xué)的或是物理的方法殺滅或去除病原微生物的過(guò)程，它普通只能殺死營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞而不能殺死細(xì)菌芽孢。.用于工業(yè)規(guī)模和普通實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的滅菌方法主要有: 熱滅菌包括濕熱滅菌和干熱滅菌) 化學(xué)藥劑滅菌 射線滅菌 介質(zhì)過(guò)濾除菌等.一、熱滅菌的原理和方法 1干熱滅菌的原理和方法干熱滅菌的主要作用： 干熱對(duì)微生物有氧化、使細(xì)胞蛋白量變性和電解質(zhì)濃縮等從而使微生物細(xì)胞中毒死亡。 其中導(dǎo)致微生物死亡的主要作用是氧化。在干熱處置中，只需有足夠高的溫度和足夠長(zhǎng)的時(shí)間，一切微生物都可被殺滅。 . 普通采用的干熱滅菌的條件: 160 、120 min。一、熱滅菌的原理和方法 .

4、干熱滅菌的效果不如濕熱滅菌： 微生物對(duì)干熱的耐受力要比對(duì)濕熱的耐受力強(qiáng)得多。這可用溫度系數(shù)Q10來(lái)表征。Q10是指：溫度升高10時(shí)微生物的死亡速度常數(shù)與原來(lái)溫度時(shí)的死亡速度常數(shù)的比值。一、熱滅菌的原理和方法 .一、熱滅菌的原理和方法 表中列出了一些微生物菌種的Q10。從表中的內(nèi)容可知，干熱滅菌時(shí)嗜熱脂肪芽孢桿菌的Q10僅為2.86，而在濕熱滅菌時(shí)的Q10卻高達(dá)14.28。某些微生物的Q10微生物名稱干熱滅菌濕熱滅菌嗜熱脂肪芽孢桿菌2.8614.28枯草桿菌黑色亞種2.728.71凝結(jié)芽孢桿菌2.60大腸桿菌營(yíng)養(yǎng)體50.44.干熱滅菌的適用范圍： 適用于工業(yè)上要求的滅菌后仍能堅(jiān)持枯燥形狀的物料的

5、滅菌。實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的玻璃器皿等器具常采用干熱滅菌。干熱滅菌的溫度和時(shí)間的關(guān)系可參考下表。一、熱滅菌的原理和方法 .滅菌溫度（0C)滅菌時(shí)間17060160120150150140180121過(guò)夜干熱滅菌的溫度和時(shí)間.2濕熱滅菌的原理和方法濕熱滅菌的原理： 借助于蒸汽釋放的熱能使微生物細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、酶和核酸分子內(nèi)部的化學(xué)鍵，特別是氫鍵遭到破壞而引起不可逆的變性導(dǎo)致微生物死亡。 下表列出了卵蛋白中水分的含量與其凝固溫度的關(guān)系。一、熱滅菌的原理和方法 .蛋白質(zhì)水分含量和凝固溫度卵蛋白水分含量（%）凝固溫度（0C)50562576159651490165.濕熱滅菌中水分的作用：1.由于水分子的存在，使

6、蛋白質(zhì)更易因受熱而凝固變性。2.在高溫下水還能直接與復(fù)雜的生化成分反響，破壞必需的細(xì)胞成分或者產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)物。一、熱滅菌的原理和方法 .一、熱滅菌的原理和方法 濕熱滅菌中水分的作用：3.在滅菌過(guò)程中水有助于殺死微生物的第二條途徑是經(jīng)過(guò)添加熱導(dǎo)系數(shù)。猶如人能將其手快速地穿過(guò)800的蠟燭火焰而不會(huì)感到灼熱或疼痛，而穿過(guò)100的茶壺噴出的蒸汽流時(shí)，手指會(huì)受傷。.方法： 利用蒸汽進(jìn)展?jié)駸釡缇鷷r(shí)，可經(jīng)過(guò)調(diào)理蒸汽的壓強(qiáng)來(lái)調(diào)理滅菌溫度。但應(yīng)留意的是，有時(shí)壓力計(jì)指示的壓力并不總是表示相應(yīng)的溫度。因此，在采用濕熱滅菌時(shí)，應(yīng)留意以下兩個(gè)要素：一、熱滅菌的原理和方法 . (1)壓力計(jì)的選用 壓力計(jì)選用包括選定壓力

7、計(jì)的型式及決議壓力計(jì)的量程兩個(gè)方面。彈簧管壓力計(jì)是丈量蒸汽壓力而被廣泛運(yùn)用的壓力計(jì)。在被測(cè)壓力比較平穩(wěn)的情況下，規(guī)定被測(cè)壓力的最大值是選用壓力計(jì)滿刻度的34。如被測(cè)壓力是脈動(dòng)的，那么規(guī)定被測(cè)壓力的最大值是選用的壓力計(jì)滿刻度的2/3。 一、熱滅菌的原理和方法 . 被測(cè)壓力的低限，在以上兩種情況下都不應(yīng)該低于所選壓力滿刻度的13，以保證讀數(shù)誤差不致太大。選用滿刻度或太小的壓力計(jì)，都不能得到準(zhǔn)確的讀數(shù)。 一、熱滅菌的原理和方法 . (2)壓力容器中殘留空氣的排放 壓力容器中有空氣存在時(shí)，空氣與蒸汽混合，蒸汽分壓與空氣分壓之和為容器的總壓力。蒸汽分壓低于無(wú)空氣殘留時(shí)的蒸汽壓力時(shí)，那么蒸汽冷凝溫度降低，

8、不能起到完全滅菌的作用。殘留空氣愈多，溫度那么愈低。 一、熱滅菌的原理和方法 .判別壓力容器中的空氣能否排除干凈的判別方法： 可根據(jù)排氣口排出氣體的溫度來(lái)判別。假設(shè)排氣溫度已到達(dá)100，那么闡明空氣已排除干凈。容器上的壓力計(jì)和溫度計(jì)的安裝位置須能正確指示容器內(nèi)的壓力和溫度。壓力計(jì)應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離蒸汽進(jìn)口的上方，溫度計(jì)那么安裝在近空氣出口處。一、熱滅菌的原理和方法 . 3培育基及有關(guān)設(shè)備的滅菌方法 培育基滅菌過(guò)程中，除了微生物被殺死外，還伴隨著培育基成分的破壞。在蒸汽加壓加熱情況下，氨基酸和維生素等都易被破壞。在工業(yè)消費(fèi)中必需選擇既能到達(dá)滅菌目的，又能使培育基的破壞量減少到最小的條件。一、熱滅菌的原

9、理和方法 . 根據(jù)微生物對(duì)數(shù)殘留定律(滅菌過(guò)程中，在一定溫度下殘留微生物的數(shù)量隨時(shí)間添加而以對(duì)數(shù)速率減少)，滅菌過(guò)程中培育基受熱破壞呈化學(xué)反響的一級(jí)動(dòng)力學(xué)反響。消費(fèi)實(shí)際證明，滅菌溫度較高而時(shí)間較短的滅菌效果要比滅菌溫度較低而時(shí)間較長(zhǎng)的好。一、熱滅菌的原理和方法 . (1)實(shí)罐滅菌(分批滅菌) 先將輸料管路內(nèi)的污水放盡并沖洗干凈，再特配制好的培育基用泵打到發(fā)酵耀、種子耀或補(bǔ)料罐內(nèi)(較小體積的配料可直接在罐內(nèi)配制)，然后開(kāi)動(dòng)攪拌器進(jìn)展滅菌。其操作過(guò)程大致可分為：一、熱滅菌的原理和方法 .培育基預(yù)熱 滅菌時(shí)培育基需先加熱到80-90，然后再導(dǎo)入蒸氣升溫到120-180。 預(yù)熱的目的： 一是假設(shè)直接導(dǎo)

10、入蒸汽，由于培育基與蒸汽的溫差過(guò)大會(huì)產(chǎn)生大量的冷凝水使培育基稀釋。 二是假設(shè)直接導(dǎo)入蒸汽容易呵斥泡抹急劇上升而引起物料外溢。一、熱滅菌的原理和方法 .一、熱滅菌的原理和方法 培育基預(yù)熱 預(yù)熱的方法：先將各排氣閥翻開(kāi)，將蒸汽引入夾套或蛇管進(jìn)展預(yù)熱，待罐溫升到8090，將排氣閥逐漸關(guān)小。.培育基滅菌 將蒸汽從進(jìn)氣口、排料口、取樣口直接導(dǎo)入罐內(nèi)(如有沖視鏡管那么也同時(shí)導(dǎo)入蒸氣)，使罐溫上升到120130，罐壓維持在105Pa(表壓)左右，并保溫30min。 一、熱滅菌的原理和方法 .滅菌時(shí)應(yīng)留意：各路蒸氣進(jìn)口的進(jìn)氣要暢通，防止短路逆流，罐內(nèi)液體翻動(dòng)要猛烈，以使罐內(nèi)物料到達(dá)均一的滅菌溫度； 排氣量不宜

11、過(guò)大，以節(jié)約蒸氣用量；滅菌將要終了時(shí)，應(yīng)立刻引入無(wú)菌空氣以堅(jiān)持罐壓，然后開(kāi)夾套或蛇管冷卻水冷卻，以防止罐壓迅速下降產(chǎn)生負(fù)壓而抽吸外界空氣；在引入無(wú)菌空氣前，罐內(nèi)壓力必需低于過(guò)濾器壓力，否那么培育基(或物料)將倒流入過(guò)濾器內(nèi)，滅菌時(shí)總蒸氣壓力不低于33.5 105 Pa(表壓)，運(yùn)用壓力不低于2 105Pa(表壓)。 一、熱滅菌的原理和方法 . (9)延續(xù)滅菌 培育基經(jīng)過(guò)延續(xù)滅菌以比分批滅菌高的溫度和較短的時(shí)間，進(jìn)展快速延續(xù)加熱滅菌，并快速冷卻，再立刻輸入預(yù)先經(jīng)過(guò)空罐滅菌后的發(fā)酸罐中。一、熱滅菌的原理和方法 .一、熱滅菌的原理和方法 .培育基預(yù)熱 將料液預(yù)熱到60-75，防止延續(xù)滅菌 時(shí)由于料液

12、與蒸汽溫度相差過(guò)大而產(chǎn)生水氣撞擊聲。 一、熱滅菌的原理和方法 . 延續(xù)滅菌 延續(xù)滅菌是在連消塔中完成的。連消塔的主要作用是使高溫蒸氣與料液迅速接觸混合，并使料液溫度很快升高到滅菌溫度。 延續(xù)滅菌的溫度普通以126132為宜。由于保送培育基的連消泵的出口壓力普通為6105Pa，所以總蒸汽壓力要求到達(dá)4.55.0105Pa以上。只需當(dāng)兩者壓力接近，培育基流速才干均勻穩(wěn)定，否那么流速非快即慢，影響滅菌質(zhì)量。一、熱滅菌的原理和方法 . 維持滅菌溫度 由于連消塔加熱時(shí)間較短，光靠這短時(shí)間的滅菌是不夠的。因此，利用維持罐使料液在滅菌溫度下堅(jiān)持67min，以到達(dá)滅菌的目的。維持罐的罐壓普通維持在 4105P

13、a左右。一、熱滅菌的原理和方法 .冷卻 消費(fèi)上普通采用冷水噴淋冷卻，即用冷水在排管外從上向下噴淋，使管內(nèi)料液逐漸冷卻。普通料液冷卻到40-50后，保送到預(yù)先空消過(guò)的罐內(nèi)。在冷水噴淋前，冷卻管內(nèi)應(yīng)充溢填料。 一、熱滅菌的原理和方法 . 延續(xù)滅菌的特點(diǎn)： 延續(xù)滅菌的溫度較高，時(shí)間較短，培育基遭到的破壞較少，故質(zhì)量較好。延續(xù)滅菌時(shí)由于培育基滅菌不在發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)展，所以發(fā)酵罐的利用率較高，此外，延續(xù)滅菌時(shí)蒸汽負(fù)荷平衡一致。但延續(xù)滅菌的缺乏之處是所需設(shè)備較多，操作較費(fèi)事，染菌的時(shí)機(jī)也相應(yīng)增多。一、熱滅菌的原理和方法 . (8)空罐滅菌空罐滅菌即發(fā)酵罐罐體的滅菌。空罐滅菌普通維持罐壓1.52.0105Pa，

14、罐溫125130，時(shí)間3045min。滅菌時(shí)要求總蒸氣壓力不低于3.03.5105Pa，運(yùn)用壓力不低于2.53.0105Pa。滅菌后為防止罐壓急速下降呵斥負(fù)壓，要等到經(jīng)過(guò)延續(xù)滅菌的無(wú)菌培育基輸入罐內(nèi)后，才可以開(kāi)冷卻水冷卻。 一、熱滅菌的原理和方法 . (4)發(fā)酵附屬設(shè)備及管路的滅菌 發(fā)酵附屬設(shè)備：總空氣過(guò)濾器、管道、計(jì)量罐、補(bǔ)料罐等。普通糖水罐滅菌時(shí)罐壓為1105Pa、時(shí)間為30min。滅菌時(shí)要使糖水翻騰良好，溫度不宜過(guò)高，否那么糖料易炭化。油罐(消沫劑)的罐壓為1518105Pa、時(shí)間為60 min。一、熱滅菌的原理和方法 .一、熱滅菌的原理和方法 (4)發(fā)酵附屬設(shè)備及管路的滅菌總空氣過(guò)濾器

15、滅菌時(shí)，先封鎖總進(jìn)氣和出氣閥門(mén)，開(kāi)啟放氣閥門(mén)，使總空氣過(guò)濾器內(nèi)的壓力降到零(表壓)。總空氣過(guò)濾器滅菌的蒸汽壓力為36105Pa左右，蒸汽自上端輸入，上下放氣口放氣，總過(guò)濾器內(nèi)壓控制為152.0105Pa(表壓)，滅菌時(shí)間2h。滅菌終了，自上端輸入空氣，自上而下吹干過(guò)濾介質(zhì)。. (5)影響加熱滅菌的要素影響加熱滅菌的要素很多，其中包括：水分、脂肪、鹽類、糖、pH值、蛋白質(zhì)、菌含量、培育溫度、不同的微生物生長(zhǎng)階段、滅菌的溫度與時(shí)間等。因此，在詳細(xì)加熱滅菌時(shí)應(yīng)思索上述這些影響要素，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整滅菌條件。在上述這些影響要素中，滅菌的溫度與時(shí)間是最為重要的要素。表11-7一1110列出了這些關(guān)系。一、熱滅

16、菌的原理和方法 .化學(xué)藥劑滅菌的原理：與微生物細(xì)胞接觸而發(fā)生諸如蛋白量變性等作用而到達(dá)殺滅微生物的目的。作為滅菌用的化學(xué)藥劑必需具備以下四個(gè)條件： (1)殺菌譜廣且有效濃度低和殺滅微生物的速度快； (2)性質(zhì)穩(wěn)定，易溶于水且可在常溫下運(yùn)用； (3)根本上不受有機(jī)物、酸、堿和其他物理化學(xué)要素的影響； (4)無(wú)腐蝕性、無(wú)毒或低毒、運(yùn)用平安。二、化學(xué)藥劑滅菌的原理和方法.常用的化學(xué)藥劑包括： 甲醛、戊二醛、環(huán)氧乙烷、漂白粉、過(guò)氧乙酸、乙醇和新潔爾滅等。其用途和運(yùn)用方法見(jiàn)表11-11。 二、化學(xué)藥劑滅菌的原理和方法.二、化學(xué)藥劑滅菌的原理和方法. 三、射線滅菌的原理和方法 射線滅菌即利用紫外線、高能量

17、的電磁波或粒子幅射滅菌。. 三、射線滅菌的原理和方法紫外線的滅菌功能：低壓水銀電弧發(fā)射的紫外線，對(duì)微生物有殺滅作用。其波長(zhǎng)在2100-3132范圍內(nèi)有效，而最常用的有效波長(zhǎng)為2537。紫外線對(duì)芽飽和營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞都能起作用，但其穿透力極低，只能用于外表滅菌，它對(duì)真菌孢子的殺滅才干不大。 .紫外線滅菌的適用范圍： 在發(fā)酵消費(fèi)和實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，紫外線主要用來(lái)進(jìn)展一定空間內(nèi)空氣的滅菌(如無(wú)菌室等，而用于大量空氣的滅菌，技術(shù)上有許多困難，因此在工業(yè)消費(fèi)中用紫外線對(duì)殺滅大量流動(dòng)空氣中的細(xì)菌意義不大。紫外燈的運(yùn)用壽命：商品紫外燈輸出波長(zhǎng)2637的紫外線達(dá)95，長(zhǎng)期運(yùn)用后能量逐漸衰減，殺菌效果亦即降低，因此需定期改換

18、。 三、射線滅菌的原理和方法.介質(zhì)過(guò)濾除菌主要是用于空氣除菌以得到發(fā)酵工業(yè)所需的無(wú)菌空氣?？諝?即大氣)是一種氣態(tài)混合物，除氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、惰性氣體和水蒸氣外，尚有懸浮在空氣中的灰塵?；覊m主要是由構(gòu)成地殼的無(wú)機(jī)物質(zhì)微粒、煙灰、植物的花粉、以及種類繁多的細(xì)菌和其他微生物組成。灰塵的含量和粒子的大小很大程度上因地域、氣候的不同而異。一船城市多于鄉(xiāng)村或山區(qū)，夏天多于冬天，特別是氣候溫暖溫潤(rùn)的地域，空氣中的細(xì)菌往往較多。 四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法.1介質(zhì)除菌的機(jī)理 雜菌在空氣中很少單獨(dú)游離存在，常以一定方式與其他物質(zhì)結(jié)合在一同，大部分雜菌附著在煙灰、微滴等粒子上。介質(zhì)過(guò)濾或靜電除塵法除菌就是

19、把這些粒子與附著在粒子上的雜菌，以及空氣中單獨(dú)游離存在的雜菌除去。介質(zhì)除菌過(guò)程涉及到下述五種除菌機(jī)理。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法. (1)沉降作用 微粒具有一定的重力，當(dāng)微粒的重力超越空氣作用于它的浮力時(shí)(不計(jì)氣流速度的影響)，即產(chǎn)生一種沉降速度。低速度的氣流經(jīng)過(guò)介質(zhì)時(shí)，微粒沉降在介質(zhì)外表。實(shí)踐上，由于氣流速度大于微粒沉降速度，因此沉降效果不明顯。所以在介質(zhì)除菌過(guò)程中，沉降是去除微生物和塵埃的次要因子。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法. (2)截留作用 截留是空氣中的微生物或塵埃外表與過(guò)濾介質(zhì)外表簡(jiǎn)單接觸，微生物和塵埃吸著在介質(zhì)外表。除菌介質(zhì)，如纖維等的直徑愈細(xì)，填充密度愈大，截留效果愈好。截留

20、作用在介質(zhì)過(guò)濾中也不是除菌的主要機(jī)理。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法. (3)慣性碰撞 氣流中的微塵具有一定的慣性力，當(dāng)氣流遇到過(guò)濾介質(zhì)而改動(dòng)方向時(shí)，微塵仍作直線運(yùn)動(dòng)以致與過(guò)濾介質(zhì)碰撞而被阻攔在過(guò)濾介質(zhì)外表。當(dāng)氣體流速到達(dá)一定值時(shí)，慣性碰按是介質(zhì)過(guò)濾除塵的主要因子。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法.(4)凝聚景象 直徑小于1um的粒子在氣流中呈不規(guī)那么的直線運(yùn)動(dòng)，稱為分子運(yùn)動(dòng)，或稱布朗運(yùn)動(dòng)。使較小微粒凝聚為較大微粒，隨即能夠產(chǎn)生重力沉降或被過(guò)濾介質(zhì)截留。微粒愈小，分子運(yùn)動(dòng)的速度愈大?？諝饬魉俚蜁r(shí)，分子運(yùn)動(dòng)比較顯著，微小粒子被除去的時(shí)機(jī)添加?？諝饬魉俅髸r(shí)，凝聚景象為慣性碰撞所取代。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原

21、理和方法.(5)靜電吸附 許多微生物及其孢子都帶有電荷，約有75的孢子帶有160負(fù)電子單位，15的孢子帶有514正電子單位，其他10的孢子為中性。介質(zhì)過(guò)濾中帶電荷的粒子可被帶相反電荷的介質(zhì)吸引除去。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法.2空氣過(guò)濾除菌的工藝過(guò)程 工業(yè)發(fā)酵過(guò)程中為得到無(wú)菌空氣。 主要目的： 一是，提高緊縮前空氣的質(zhì)量(干凈度)。 二是，去除緊縮空氣中所帶的油和水。 三是，再加熱到3035，最后經(jīng)過(guò)總過(guò)濾器和分過(guò)濾器(有的不用分過(guò)濾器)除菌，從而獲得干凈度、壓力、溫度和流量都符合工藝要求的無(wú)菌空氣。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法.四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法.(1)提高緊縮前空氣的質(zhì)量 主要

22、措施是提高空氣吸氣口的位置和加強(qiáng)吸入空氣的緊縮前過(guò)濾。提高空氣吸氣口的高度可以減少吸入空氣的微生物含量。普通空氣吸入口以離地面510m為較好。裝上前過(guò)濾器可減少往復(fù)式空氣緊縮機(jī)活塞和氣缸的磨損，減輕介質(zhì)過(guò)濾除菌的負(fù)荷。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法. (2)去除緊縮空氣中所帶的油和水 緊縮空氣由于溫度高(120160)而不能直接進(jìn)入空氣過(guò)濾器，因此需經(jīng)過(guò)空氣冷卻器將溫度冷卻到2025。普通一級(jí)空氣冷卻器是采用30左右水將緊縮空氣冷卻到4060，二級(jí)空氣冷卻器用9冷凍水或1518地下水，進(jìn)一步將緊縮空氣冷卻到2025。 四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法. 冷卻后的空氣其相對(duì)濕度提高到100，由于溫度處

23、于露點(diǎn)以下，其中的油、水即凝結(jié)為油滴和水滴。進(jìn)而用空氣貯藏罐來(lái)沉降大的油滴、水滴和穩(wěn)定壓力，用旋風(fēng)分別器分別5um以上的液滴，用絲網(wǎng)除沫器分別5um以下的液滴。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法. (3)無(wú)菌空氣的獲得 分別油、水以后的空氣的相對(duì)濕度仍為100，當(dāng)濕度略微下降時(shí)(例如冬天或過(guò)濾器阻力下降很大時(shí))就會(huì)析出水來(lái)，使過(guò)濾介質(zhì)受潮。因此，還必需運(yùn)用加熱器來(lái)提高空氣溫度，降低空氣的相對(duì)濕度(要求在60以下)，以免析出水來(lái)。這樣的空氣(3035)再經(jīng)過(guò)總過(guò)濾器和分過(guò)濾器除菌后即能得到符合工藝要求的無(wú)菌空氣。四、介質(zhì)過(guò)濾除菌的原理和方法. 發(fā)酵染菌的緣由 分析以及防治措施第二節(jié) .一、前 言分析發(fā)

24、酵染菌緣由，總結(jié)防止發(fā)酵染菌的閱歷教訓(xùn)，把發(fā)酵染菌消滅在發(fā)生以前，防患于未然，是積極制服工業(yè)發(fā)酵消費(fèi)過(guò)程中染菌的最重要措施。反之，如對(duì)染菌不作詳細(xì)分析，不了解緣由，盲目地采取所謂“措施，就會(huì)勞民傷財(cái)，毫無(wú)效果。.染菌緣由常因工廠不同而有所不同，但設(shè)備滲漏、空氣有菌、種子帶菌、滅菌不徹底和技術(shù)管理不善等那么是呵斥各廠染菌的普遍緣由。值得留意的是，緣由不明的染菌率愈高，從某種程度上闡明該廠的分析程度較低，有待于進(jìn)一步提高。下面引見(jiàn)一些常見(jiàn)的染菌緣由和防治措施。一、前 言.一、常見(jiàn)的種子帶菌緣由及其防治措施種子染菌的判別： 根據(jù)長(zhǎng)期的消費(fèi)閱歷，在種子培育過(guò)程中，06h內(nèi)種子染菌是較少見(jiàn)的，絕大多數(shù)染

25、菌在10h以后。種子污染芽孢菌，推測(cè)能夠是由于滅菌不徹底所致，故不應(yīng)作為種子帶菌統(tǒng)計(jì)。 但種子污染酵母菌、霉菌那么能夠是種子帶菌的緣故。. 種子染菌的判別方法： 為了弄清染菌能否為種子帶菌所致，在接種后要將接種瓶中剩余的少量種子液繼續(xù)進(jìn)展培育，以察看斷定能否為種子帶菌。一、常見(jiàn)的種子帶菌緣由及其防治措施.防治種子染菌的措施： 為了防止種子帶菌，最重要的是在制備種子時(shí)對(duì)沙土管、冷凍管，斜面及搖瓶嚴(yán)厲控制。特別是由液體菌絲體接種時(shí)的母瓶是易于招致染菌的環(huán)節(jié)，因此，堅(jiān)持搖瓶的清潔可以減少被雜菌污染的時(shí)機(jī)。 如某抗生素廠在將幾只母瓶合并操作時(shí)，先把紗布去除，換上新穎滅菌的牛皮紙包好后再操作，使種子罐染

26、菌率明顯下降。由于包扎在母瓶上的紗布在搖床間培育過(guò)程中 (普通為2448小時(shí))帶有較多的雜菌，故在操作時(shí)很容易污染母瓶種子。一、常見(jiàn)的種子帶菌緣由及其防治措施. 發(fā)酵設(shè)備及其附件一旦滲漏，就會(huì)呵斥染菌。例如冷卻盤(pán)管、夾套穿孔滲漏，有菌的冷卻水便會(huì)經(jīng)過(guò)漏孔進(jìn)入發(fā)酵罐而招致染菌。閥門(mén)滲漏也會(huì)使帶菌的空氣或水進(jìn)入發(fā)酵罐而呵斥染菌。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施.設(shè)備漏隙，如肉眼所能見(jiàn)者，容易被發(fā)現(xiàn)也容易被治理。但對(duì)于肉眼看不見(jiàn)的微小漏隙，那么必需經(jīng)過(guò)加壓等各種試漏方法才干被發(fā)現(xiàn)。由于各種設(shè)備和附件都能夠發(fā)生這種微小的滲漏，加之目前還短少快速準(zhǔn)確的檢測(cè)手段，故很難發(fā)現(xiàn)。因此，經(jīng)常發(fā)生這種情況

27、，即雖已斷定是設(shè)備或其附件滲漏而引起的染菌，但控往部找不到滲漏源，以致因同一處滲漏而呵斥延續(xù)多批染菌。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施.了解滲漏的緣由，及時(shí)采取措施，不但可以防止發(fā)酵染菌，還可以延伸設(shè)備及其附件的運(yùn)用壽命。普通來(lái)說(shuō)，呵斥發(fā)酵設(shè)備及附件滲漏的有下述四項(xiàng)緣由。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施.1化學(xué)腐蝕及其防止 所謂化學(xué)腐蝕是指金屬或合金與介質(zhì)間直接的化學(xué)作用而引起的破壞。發(fā)酵設(shè)備及附件所接觸的介質(zhì)主要為蒸汽、空氣、油、糖及含氮的水溶液。這些介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、與金屬或合金間的化學(xué)作用非常緩慢。調(diào)理發(fā)酵液的pH值需用酸和堿，前體如苯乙酸(青霉素發(fā)酵)、丙酸(紅霉素發(fā)

28、酵)等，這些物質(zhì)均能產(chǎn)生化學(xué)作用，即發(fā)生化學(xué)腐蝕。 二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施. 但由于接觸時(shí)間較短，且這些物質(zhì)的數(shù)量不多，因此，可以以為在抗生素發(fā)酵中，化學(xué)腐蝕并不是設(shè)備損壞的主要緣由。但在有機(jī)酸發(fā)酵過(guò)程中，化學(xué)腐蝕是設(shè)備損壞的主要緣由。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施. 通常經(jīng)過(guò)選用耐腐蝕資料、添加緩蝕劑、控制及改善腐蝕環(huán)境(如降低冷卻水中的氯離子)等措施，可以降低或防止化學(xué)腐蝕。運(yùn)用防腐涂料也是防止化學(xué)腐蝕的有效措施之一，并在工業(yè)發(fā)酵中得到運(yùn)用。 二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施.2電化學(xué)腐蝕及其防止 金屬腐蝕經(jīng)常伴有電流發(fā)生。當(dāng)電子從金屬的某一區(qū)域的電介質(zhì)

29、溶液挪動(dòng)而引起的破壞稱為電化學(xué)腐蝕，即由于電介質(zhì)的存在，在金屬外表產(chǎn)生微電池作用，從而使較活潑的金屬放出電子而發(fā)生氧化反響的一種腐蝕。電化學(xué)腐蝕能不斷深化金屬內(nèi)部，使設(shè)備腐蝕穿孔，電化學(xué)腐蝕的破壞性比化學(xué)腐蝕嚴(yán)重。在抗生素發(fā)酵過(guò)程中，需求延續(xù)輸入空氣，又延續(xù)產(chǎn)生二氧化碳，從而使發(fā)酵設(shè)備加速腐蝕。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施.防止方法： 電化學(xué)腐蝕常采用陰極維護(hù)法來(lái)防止，其根本原理是使要維護(hù)的金屬成為陰極，由于由于陰極是復(fù)原反響，從而使金屬得到維護(hù)。但對(duì)抗生素發(fā)酵設(shè)備的電化學(xué)腐蝕來(lái)說(shuō)，幾乎還沒(méi)有維護(hù)的方法。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施. 3腐蝕及其防止 金屬、合金或非金屬

30、資料與介質(zhì)長(zhǎng)期延續(xù)不斷地摩擦而引起的破壞稱為腐蝕。腐蝕沒(méi)有化學(xué)和電化學(xué)反響發(fā)生，純粹是機(jī)械磨損。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施. 產(chǎn)生腐蝕的緣由： 工業(yè)發(fā)酵培育基中常含有黃豆餅粉、花生粉或其他種籽餅粉等固體成分，在發(fā)酵過(guò)程中因攪拌而與罐壁、盤(pán)管、攪拌軸、擋板等長(zhǎng)期延續(xù)摩擦，使罐體、盤(pán)管磨蝕而穿孔走漏。各種籽真實(shí)榨油和籽餅加工過(guò)程中，能夠摻雜泥沙、金屬等異物，從而使磨蝕加快。 二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施.腐蝕的緣由： 培育基中的其他成分如玉米漿等，也常混有固體異物，這些都是呵斥磨損的緣由。呵斥磨蝕的另一個(gè)不可忽視的緣由是蒸汽和緊縮空氣對(duì)設(shè)備的沖擊。 二、設(shè)備及附件滲漏呵斥

31、的染菌及其防治措施. 3腐蝕及其防止 腐蝕的防止方法： 一是，對(duì)發(fā)酵用的培育基中的固體成分研磨到相當(dāng)?shù)募?xì)度。如美國(guó)施貴寶公司將培育基中的黃豆餅粉研磨到200目以下。 二是，設(shè)備定期檢修時(shí)，應(yīng)檢查一下設(shè)備中受蒸汽、空氣和其他流體沖擊的部位能否被磨蝕，如被磨蝕應(yīng)及時(shí)采取措施。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施.4設(shè)備加工不良遭成滲漏及其防止 由于設(shè)備制造加工者對(duì)工業(yè)發(fā)酵工藝要求不了解，所以設(shè)備加工不良或有缺陷而引起穿孔滲漏，也是常見(jiàn)的染菌緣由之一。 屬于制造加工不良的滲漏多發(fā)生在彎頭和焊縫處。因此工廠在正式投入運(yùn)用前，應(yīng)進(jìn)展適當(dāng)?shù)恼{(diào)研和實(shí)驗(yàn)，以保證所用設(shè)備或附件能順應(yīng)工藝要求。二、設(shè)備及附件

32、滲漏呵斥的染菌及其防治措施.4設(shè)備加工不良遭成滲漏及其防止 設(shè)備及附件滲漏而導(dǎo)致染菌的機(jī)率很高，因此，有必要對(duì)發(fā)酵用的設(shè)備及附件進(jìn)展規(guī)范化的維修。各種設(shè)備及附件的檢查內(nèi)容、時(shí)間間隔、維修質(zhì)量規(guī)范等列于表11-1711-25(抗生素發(fā)酵)。二、設(shè)備及附件滲漏呵斥的染菌及其防治措施. 三、培育基滅菌不徹底導(dǎo)致染菌及其防治措施 培育基滅菌不徹底是常見(jiàn)的染菌緣由。呵斥這一緣由的主要要素有三個(gè)方面： 一是，蒸氣壓力缺乏或蒸氣量缺乏以及滅菌時(shí)間不夠。 二是，滅菌時(shí)培育基產(chǎn)生大量泡沫或發(fā)酵罐內(nèi)有污垢堆積以及培育基中有不溶解的固體顆粒。 . 三是，設(shè)備制造或安裝不合理而使滅菌時(shí)蒸汽短路。由培育基滅菌不徹底而產(chǎn)

33、生的染菌大多表如今發(fā)酵前期，且污染的雜菌大多為耐高溫的芽孢菌。.根據(jù)上述幾種呵斥培育基滅菌不徹底而導(dǎo)致染菌的緣由，采取相應(yīng)的措施，可以防止。如滅菌時(shí)的蒸氣壓力、蒸氣量和滅菌時(shí)間一定要保證；滅菌時(shí)從常溫升到滅菌溫度的升溫時(shí)間不宜太快(普通為45min左右)，以防止大量泡沫的產(chǎn)生，由于染菌大多是由于通蒸氣滅菌時(shí)泡沫上升到發(fā)酵罐罐頂不易消逝呵斥的。 三、培育基滅菌不徹底導(dǎo)致染菌及其防治措施.為防止滅菌時(shí)泡沫的產(chǎn)生，最好將含有大量糖及氮的培育基分開(kāi)滅菌，尤其是在當(dāng)原材科易受潮、結(jié)塊、甚至發(fā)霉蛻變的季節(jié)，將糖氮分開(kāi)滅菌會(huì)減少泡沫的產(chǎn)生。投料方式有時(shí)也會(huì)影響泡沫的構(gòu)成。進(jìn)氣和排氣控制不當(dāng)，容易產(chǎn)生泡沫，故

34、要緩慢開(kāi)啟進(jìn)氣和排氣閥門(mén)以防止泡沫上升。再那么，合理地創(chuàng)作加工和安裝設(shè)備及有關(guān)的附件，使滅菌時(shí)蒸汽可以通到各個(gè)部位而不留有“死角。 三、培育基滅菌不徹底導(dǎo)致染菌及其防治措施.空氣系統(tǒng)導(dǎo)致染菌是抗生素發(fā)酵染菌的主要緣由之一。因空氣不潔呵斥的染菌，可涉及許多發(fā)酵罐批，對(duì)消費(fèi)危害甚大。空氣除菌系統(tǒng)環(huán)節(jié)較多，彼此相互制約，倘假設(shè)一個(gè)環(huán)節(jié)失調(diào)，就會(huì)使滅菌失敗，這是空氣系統(tǒng)容易染菌的主要緣由。 四、空氣系統(tǒng)導(dǎo)致染菌及其防治措施 . 空氣帶菌主要包括： (1)油摻入空氣和列管式冷卻器穿孔；可采用無(wú)光滑油活塞式空氣緊縮機(jī)和定期檢查列管式冷卻器來(lái)處理。 (2)空氣過(guò)濾器過(guò)濾介質(zhì)松動(dòng)、過(guò)濾介質(zhì)老化、操作不當(dāng)使過(guò)濾介質(zhì)受潮、滅菌時(shí)被冷凝水潤(rùn)濕等?？山?jīng)過(guò)嚴(yán)厲按操作規(guī)程操作，定期改換過(guò)濾介質(zhì)和檢修過(guò)濾器來(lái)處理。 四、空氣系統(tǒng)導(dǎo)致染菌及其防治措施 . 良好的發(fā)酵設(shè)備和嚴(yán)厲的滅菌操作是防止染菌的先決條件。但是，單純注重技術(shù)操作而忽視技術(shù)管理，就