發(fā)酵滅菌染菌知識發(fā)酵篇優(yōu)秀課件

發(fā)酵滅菌染菌知識發(fā)酵篇第1頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三發(fā)酵滅菌、染菌知識學(xué)習(xí)第2頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三發(fā)酵染菌的危害

發(fā)酵染菌能給生產(chǎn)帶來嚴(yán)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。第3頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三本次學(xué)習(xí)的內(nèi)容滅菌或消毒前的準(zhǔn)備工作滅菌操作染菌的后果﹑預(yù)防及處理染菌分析補(bǔ)充第4頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三1﹑滅菌或消毒前的準(zhǔn)備工作1．1設(shè)備方面1）消毒前空罐的準(zhǔn)備主要有三個方面。（1）罐內(nèi)外設(shè)備的檢查。

A、罐內(nèi)傳動設(shè)備如攪拌軸、攪拌葉、底瓦、拉桿的牢固、磨損、轉(zhuǎn)動情況有無異常。

B、罐內(nèi)管路有無穿孔、堵塞、斷裂。其中包括夾層或蛇形管的嚴(yán)密度檢查。

C、罐外設(shè)備、管路檢查有無泄漏、堵塞。閥門換墊片。（2）罐內(nèi)死角如罐壁、罐底、托板、蛇管、檔板背后堆積物的清除。（3）罐體焊縫、閥門、法蘭、三通的嚴(yán)密度檢查，防止泄漏。第5頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2）滅菌前要對設(shè)備嚴(yán)密度進(jìn)行試漏抗生素發(fā)酵是一個無菌培養(yǎng)過程，必須在密閉的設(shè)備條件下進(jìn)行。發(fā)酵過程中還必須進(jìn)行接種，補(bǔ)加糖、油物料，加空氣等工藝操作。發(fā)酵罐內(nèi)雖然保持正壓，但是一旦遇到突然停電、停空氣、泡沫竄頂?shù)犬惓Ｇ闆r，如果設(shè)備滲漏，將導(dǎo)致負(fù)壓抽吸使發(fā)酵染菌。因此設(shè)備嚴(yán)密度是防止染菌的基本條件。第6頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三設(shè)備嚴(yán)密度試漏應(yīng)包括哪些范圍

(1)罐體：包括軸封，進(jìn)出料閥，移種補(bǔ)料閥，夾套進(jìn)水及冷水回水閥，空氣進(jìn)罐閥，油、糖、酸、氟物料閥，取樣及沖視鏡閥，以及各閥所屬的小排汽閥。

(2)空氣過濾器，法蘭接口床墊，壓力表絲口等。

(3)油、糖罐(補(bǔ)料罐)：包括進(jìn)空氣閥、蒸汽閥、出料閥，以及各小排汽閥。

(4)與單體罐相連結(jié)的各系統(tǒng)管道分配站閥及小排汽閥。上述各類閥門的閥座、閥芯、平面盤根，管件閥們的絲口，焊疤接口，都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密試漏。第7頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3）試漏方法肥皂水試漏(1)設(shè)備容器和管道必須具有足夠的工作壓力(一般為0.08~0.1兆帕以上)。(2)被試漏的容器和管道不能有料液。(3)被試漏對象不能熱燙。(4)管道及閥門要暢通。(5)被試漏處一定要有肥皂水浸濕。在試漏過程中通過眼看、手摸、耳聽來仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行觀察和判斷；不能放過一個泄漏點(diǎn)。第8頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三集氣筒試漏法（用不到）用集氣桶試漏的目的是：(1)檢查罐上各管道(包括小排氣管道)是否通暢。(2)檢查罐上所有的管道及小排氣閥的閥門蕊子是否有漏。使發(fā)酵罐的管道小排氣終端都集中在一個排氣桶中，將料液殘渣、冷凝水及蒸汽等自小排汽閥排出。集氣桶中盛滿自來水，把下水閥關(guān)死。罐內(nèi)充滿空氣，使具有一定工作壓力。接著將罐上管道閥門及所有的小排氣閥全關(guān)死，看集氣桶內(nèi)有無氣泡泛出。如沒有氣泡，說明所有閥心都不漏。如果有氣泡出現(xiàn)，看氣泡在集氣桶內(nèi)的位置，與哪一條管路有關(guān)系，再進(jìn)一步將該管路閥門關(guān)閉，小排氣閥門開啟，看該管路閥門是否有漏，再將小排氣閥門關(guān)閉，管路上的閥門打開，看小排氣閥門是否有漏。第9頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三1．2物料培養(yǎng)基實(shí)罐滅菌前要做到物料過篩入罐在培養(yǎng)基配制過程中往往會混入繩子、紙片等包裝雜物。培養(yǎng)基成份中除少量可溶性糖、氮和無機(jī)鹽外，大部分為顆粒性物料。有些原料如酵母粉、蛋白胨等在加熱配制過程中往往易結(jié)團(tuán)結(jié)塊。有些原料如淀粉在配制過程或水解不完全時也會結(jié)成團(tuán)塊。根據(jù)熱傳遞原理蒸汽接觸顆粒加熱時，顆粒的中心溫度達(dá)到顆粒表面同樣溫度所需的時間(響應(yīng)時間)和顆粒大小的直徑有關(guān)，顆粒越大，響應(yīng)時間越長，顆粒越小，響應(yīng)時間越短。為了確保蒸汽的熱穿透力，縮短響應(yīng)時間，培養(yǎng)基在配制時必須做到物料過篩后進(jìn)入罐內(nèi)，一般控制篩孔直徑為5~6mm，以有利于滅菌。第10頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三1．3人員滅菌操作時應(yīng)注意的安全問題

(1)壓力容器的開蓋或維修必須先切斷壓力源，確認(rèn)無壓力后方可進(jìn)行，嚴(yán)禁帶壓開蓋拆閥。

(2)下罐檢修或洗罐必須檢查并確認(rèn)攪拌電源已經(jīng)切斷，罐上有人監(jiān)護(hù)方可下罐操作。

(3)滅菌操作時應(yīng)戴好勞防用品，開啟閥門時人的身體應(yīng)當(dāng)側(cè)向閥門，以防不測引起燙傷。

(4)開啟閥門時應(yīng)事先確認(rèn)管道的走向，防止氣汽液料引入旁路。排汽時應(yīng)防止排出的蒸汽沖及人身和電氣設(shè)備。

(5)高溫操作時必須保護(hù)好罐上視鏡玻璃，嚴(yán)禁用冷水沖灑或硬物銳器撞擊而引起爆裂，亦減少向視鏡內(nèi)窺視以免發(fā)生人身事故。

(6)產(chǎn)格遵守壓力容器耐壓規(guī)定。高溫滅菌后的不得關(guān)死排汽和用冷水冷卻，防止產(chǎn)生負(fù)壓損壞設(shè)備(空消情況)。第11頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三

發(fā)酵車間復(fù)產(chǎn)時，消毒工還應(yīng)根據(jù)復(fù)產(chǎn)總進(jìn)度做好如下工作。

(1)提前三天消總空氣系統(tǒng)，做到無死角，消后吹干。

(2)提前兩天對種子罐進(jìn)行預(yù)消，進(jìn)無菌試驗罐。

(3)提前一天對發(fā)酵空間、下水道、取樣漏斗進(jìn)行甲醛消毒。

(4)對各管路汽封、取樣管汽封，可提前一天進(jìn)行。第12頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2﹑滅菌操作

滅菌工藝控制點(diǎn)選擇的依據(jù)是雜菌的含量尤其是芽孢桿菌的含量，被滅菌物料的性質(zhì)，設(shè)備結(jié)構(gòu)及死角，物料的體積，細(xì)菌的致死范圍，總蒸汽的質(zhì)量及壓力，消后營養(yǎng)成份的破壞以及上述幾方面的綜合考慮。第13頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三

實(shí)消過程中的三要素是:(1)發(fā)酵罐及附屬閥門管線無泄漏，無死角、無堵塞。

(2)滅菌時夾層或蛇管內(nèi)冷水徹底排盡。

(3)滅菌時做到進(jìn)汽量分主、次，以加速熱傳遞的對流，避免假壓力。第14頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2．1滅菌操作2.1.1實(shí)消過程中要開動攪拌實(shí)消全過程中，開動攪拌的目的是：（1）使消毒滅菌的物料均勻受熱，加速熱傳導(dǎo)及對流，避免假壓力的形成。（2）避免物料的沉積、分層。實(shí)消過程中突然停攪拌怎么辦?第15頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2.1.2使用蒸汽前必須排盡蒸汽管道內(nèi)的冷凝水蒸汽管道內(nèi)由于常溫的冷卻作用必然有較多的殘存冷凝水，冬季或較長時間未使用的蒸汽管道內(nèi)殘存冷凝水更多。這些冷凝水中夾帶著大量鐵銹及雜物，如不將其排盡，在通蒸汽時會直接引入罐內(nèi)，或堵塞軋壞閥門，或者污染培養(yǎng)基和增加消后體積。尤其是在空氣過濾器滅菌時會濕透過濾介質(zhì)，降低過濾效率，甚至堵死纖維介質(zhì)的過濾微孔，使之失效，所以必須在使用蒸汽前排盡蒸汽管道內(nèi)的冷凝水。

第16頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2.1.3在滅菌過程中要控制好培養(yǎng)基的泡沫滅菌時，隨著罐溫的上升，培養(yǎng)基中的有機(jī)氮源因配比、品種、裝量的差異，或者由于用汽不當(dāng)會產(chǎn)生大量的泡沫。這些泡沫的內(nèi)部是空氣，由于空氣的比熱大，液體的比熱小，泡沫便成為隔熱層，蒸汽熱量難以穿透，雜菌不易被殺滅。尤其是發(fā)生泡沫頂罐逃液，或在培養(yǎng)液表面形成厚厚的泡沫層都易使培養(yǎng)基滅菌不徹底，是滅菌操作應(yīng)防止的弊病。選擇適當(dāng)?shù)脑吓浔群团囵B(yǎng)基裝量，提高原材料質(zhì)量，消前適量補(bǔ)加油脂或者化學(xué)消泡劑，講究合理的用汽操作可以防止在培養(yǎng)基滅菌過程中泡沫失控。

實(shí)消過程中泡沫頂罐，無法控制進(jìn)汽怎么辦?第17頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2.1.4滅菌操作中要以溫度為主，壓力為輔進(jìn)行控制因為蒸汽壓力與溫度有一定的對應(yīng)關(guān)系，一般情況下，滅菌時達(dá)到一定的罐壓即表示該罐已達(dá)到了相應(yīng)的高溫。但是，若僅控制罐壓，則并不完全可靠，因操作不當(dāng)可能會出現(xiàn)溫度不相對應(yīng)的虛假罐壓。例如冷空氣未完全排凈時顯示的罐壓可能偏高而實(shí)際溫度并未達(dá)到。若排汽閥開得過大，可能罐壓顯示不高而實(shí)際溫度超過。溫度低了達(dá)不到滅菌要求，過高則破壞營養(yǎng)、損耗設(shè)備，因此，滅菌操作中必須要以溫度為主，壓力為輔進(jìn)行控制。

實(shí)消過程中罐壓與罐溫不一致怎么辦?

假壓力產(chǎn)生的原因是什么?如何避免假壓力?第18頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三總之，實(shí)罐滅菌時必須注意操作過程中的合理用汽。

(1)預(yù)熱升溫不宜太快，升溫至100℃一般不少于40分鐘，盡量排盡罐內(nèi)冷空氣。

(2)避免蒸汽壓力的驟增驟減，維持蒸汽壓力的穩(wěn)定和防止泡沫頂罐逃液。

(3)保溫時應(yīng)注意各路蒸汽進(jìn)汽的壓力，使之均勻暢通無短路無堵塞。

(4)保溫過程中，罐壓和溫度應(yīng)相對應(yīng)，防止產(chǎn)生假壓力和假溫度。

(5)進(jìn)排汽的流量控制恰當(dāng)，注意節(jié)約用汽。

(6)嚴(yán)防高溫高壓悶罐導(dǎo)致培養(yǎng)基營養(yǎng)成份的破壞。第19頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)消過程中常見的問題1)實(shí)消過程中罐壓上升緩慢是什么原因?

實(shí)消過程中加熱升溫升壓的時間一般控制在30～40分鐘，即可使蒸汽壓力到達(dá)0.1MPa，溫度達(dá)到118~120℃。這是正常的控制范圍。如果超出以上時間，仍然達(dá)不到要求，需進(jìn)行如下檢查：

(1)總蒸汽壓力是否低于0.2Mpa。

(2)罐上夾層或蛇形管進(jìn)水閥、回水閥是否泄漏。

(3)夾層或蛇管內(nèi)冷水能否暢通排除。

(4)進(jìn)汽支管及閥門有無堵塞。

(5)罐上壓力表是否靈敏。

(6)各支管進(jìn)汽量控制是否適當(dāng)。第20頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2)總蒸汽壓力低時如何進(jìn)行實(shí)消滅菌?

總蒸汽壓力低于0.2MPa時(事先知道)，實(shí)罐消毒應(yīng)注意如下工作。（1）滅菌前對空罐進(jìn)行認(rèn)真的清洗、檢查，尤其是死角清除。（2）滅菌時，注意蒸汽量分主、次。強(qiáng)調(diào)底部進(jìn)汽，注意手感檢查傳熱。（3）注意冷卻部位冷水排除干凈。（4）在有條件情況下，合理調(diào)整發(fā)酵車間內(nèi)滅菌罐的進(jìn)度，確保實(shí)消用汽，必要時避開用汽高峰。第21頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3)蒸汽含水量較大時如何進(jìn)行實(shí)罐消毒滅菌？蒸汽含水量較大，說明蒸汽質(zhì)量是濕飽和蒸汽。濕飽和蒸汽的溫度低，穿透力差，滅菌效果不理想。在這種條件下進(jìn)行實(shí)消滅菌可采取如下補(bǔ)救措施。

(1)實(shí)消前采用空罐預(yù)消法，排除蒸汽中部分冷凝水，相對提高蒸汽質(zhì)量。

(2)也可采用支管放汽的辦法，如取樣管、罐底蒸汽在實(shí)消前大量排汽排水，相對地提高蒸汽質(zhì)量。

第22頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三4)如何防止滅菌過程中發(fā)酵罐玻璃視鏡破裂?

（1）滅菌過程中嚴(yán)禁超壓工作。（2）經(jīng)常檢查發(fā)酵罐壓力表靈敏度，防止失靈。（3）視鏡緊固螺絲應(yīng)受力均勻，不偏緊。（4）預(yù)熱時，要待罐溫上升后再開沖視鏡蒸汽閥進(jìn)汽。（5）滅菌時，視鏡上應(yīng)有遮蓋物。（6）嚴(yán)禁在滅菌過程中貼著透視鏡窺視。第23頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3﹑染菌的后果﹑預(yù)防及

處理3．1染菌的后果3.1.1發(fā)酵罐污染雜菌后，可能會發(fā)生以下幾種異常情況：（1）罐溫升高。（2）pH值急劇變化。（3）化學(xué)測定的糖、氮、效價發(fā)生異常。（4）發(fā)酵液產(chǎn)生異味。（5）泡沫增多且不易消除。第24頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3.1.2發(fā)酵染菌可能會影響抗生素產(chǎn)量發(fā)酵染菌都影響抗生素的產(chǎn)量，但影響程度會有不同。污染某些雜菌會阻滯抗生素的合成，而污染有一些雜菌則對抗生素的合成沒有影響。即使染菌不影響抗生素的合成，仍然也會與正常產(chǎn)生菌爭奪養(yǎng)料，使菌種生長不良。雜菌的生長又會改變發(fā)酵液的pH值，產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生降解抗生素的酶類，以及使發(fā)酵液粘度增加，導(dǎo)致難以過濾，使抗生素產(chǎn)量降低。

污染芽孢桿菌的后果是什么?第25頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3．2染菌的預(yù)防3.2.1確保抗生素發(fā)酵過程中的純種培養(yǎng)狀態(tài)，從整體上必須做到以下幾點(diǎn):(1)抗生素發(fā)酵使用的生產(chǎn)菌種必須純凈不污染雜菌。

(2)發(fā)酵罐及其一切附屬設(shè)備如管件、閥門、容器均應(yīng)無死角、無泄漏、無積垢，防止雜菌侵入。

(3)發(fā)酵過程所引入的物料均應(yīng)經(jīng)過滅菌，符合無菌要求。

(4)發(fā)酵罐內(nèi)引入的空氣應(yīng)經(jīng)無菌處理。

(5)滅菌操作應(yīng)做到科學(xué)、謹(jǐn)慎、合理，確保滅菌徹底。

(6)發(fā)酵罐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中防止形成負(fù)壓。第26頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3.2.2防治染菌特別是要加強(qiáng)無菌空氣的管理（1）總空氣過濾器及分空氣過濾器的定期更換介質(zhì)的管理制度。（2）總空氣過濾器及分空氣過濾器的定期消毒滅菌的管理制度。（3）空氣過濾器各吹口(排氣)，總管、支管各吹口定期檢查的管理制度。（4）來源空氣的溫度、濕度及特殊氣候條件下(比如夏天和冬天的空氣濕度變化大)的相應(yīng)規(guī)定。（5）空氣系統(tǒng)無菌定期監(jiān)測的管理制度(建議)。第27頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3.2.3設(shè)備加工不良造成的滲漏預(yù)防

屬于制作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使用前，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)研和試驗，以保證所用設(shè)備或附件能適應(yīng)工藝要求。設(shè)備極其附件滲漏而導(dǎo)致染菌的幾率很高。因此，有必要對發(fā)酵用的設(shè)備及附件進(jìn)行規(guī)范化的維修，這是非常重要的。

第28頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3.2.4其他設(shè)備腐蝕導(dǎo)致的染菌:

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化學(xué)腐蝕染菌防治通常通過選用耐腐蝕材料、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。使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)酵中得到應(yīng)用。

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電化學(xué)腐蝕染菌防治電化學(xué)腐蝕常采用陰極保護(hù)法來防止，其基本原理是使要保護(hù)的金屬成為陰極，由于陰極是還原反應(yīng)，從而使金屬得到保護(hù)。但對抗生素發(fā)酵設(shè)備的電化學(xué)腐蝕來說，幾乎還沒有保護(hù)的方法。

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腐蝕染菌的防治磨蝕的防治方法一是對發(fā)酵用的培養(yǎng)基中的固體成分研磨到相當(dāng)?shù)募?xì)度。如美國施貴寶公司將培養(yǎng)基中的黃豆粉研磨到200目以下。二是設(shè)備定期檢修時，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是否被腐蝕，如被磨蝕應(yīng)即使采取措施。第29頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三空罐滅菌空罐滅菌稱為“空消”，即在未加培養(yǎng)基的發(fā)酵罐內(nèi)通入飽和蒸汽進(jìn)行濕熱滅菌。空罐滅菌的壓力和溫度都可高于實(shí)罐滅菌，保溫時間也可適當(dāng)延長以保證罐體的徹底滅菌。一般空消的罐壓達(dá)1.6~1.8公斤／厘米2，溫度為128~130℃。染菌罐空消，必要時加甲醛熏消以保證滅菌徹底。為什么發(fā)酵設(shè)備及管道的末端要安裝小排汽閥?發(fā)酵過程中使用的氨水(或低濃度堿水)為什么必須作無菌處理?第30頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3．3染菌后的處理3.3.1發(fā)酵前期染菌的處理（1）當(dāng)發(fā)酵前期發(fā)生染菌后，如培養(yǎng)基中的碳、氮源含量還比較高時，終止發(fā)酵，將培養(yǎng)基加熱至規(guī)定溫度，重新進(jìn)行滅菌處理后，再接入種子進(jìn)行發(fā)酵；（2）如果此時染菌已造成較大的危害，培養(yǎng)基中的碳、氮源的消耗量已比較多，則可放掉部分料液，補(bǔ)充新鮮的培養(yǎng)基，重新進(jìn)行滅菌處理后，再接種進(jìn)行發(fā)酵。（3）也可采取降溫培養(yǎng)、調(diào)節(jié)pH值、調(diào)整補(bǔ)料量、補(bǔ)加培養(yǎng)基等措施進(jìn)行處理。第31頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3.3.2發(fā)酵中、后期染菌處理

（1）發(fā)酵中、后期染菌或發(fā)酵前期輕微染菌而發(fā)現(xiàn)較晚時，可以加入適當(dāng)?shù)貧⒕鷦┗蚩股匾约罢５陌l(fā)酵液，以抑制雜菌的生長速度，也可采取降低培養(yǎng)溫度、降低通風(fēng)量、停止攪拌、少量補(bǔ)糖等其它措施，進(jìn)行處理。（2）如果發(fā)酵過程的產(chǎn)物代謝已達(dá)到一定水平，此時產(chǎn)品的含量若達(dá)一定值，只要明確是染菌也可放罐。（3）對于沒有提取價值得發(fā)酵液，廢棄前應(yīng)加熱至100℃以上、保持30min后才能排放。第32頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3.3.3染菌后的發(fā)酵液(以下是指沒有提取價值的)處理是十分重要的。著重強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：（1）染菌的發(fā)酵液，必須加熱至100℃以上，保溫20分鐘以上后放掉。（2）染菌發(fā)酵液應(yīng)從下水道排出，不能使用物料管放染菌液。（3）染菌液排放后，取樣漏斗、下水道、車間環(huán)境應(yīng)用甲醛消毒。（4）染菌罐應(yīng)及時對操作、罐內(nèi)外設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真檢查。（5）染菌罐再進(jìn)罐時應(yīng)加甲醛預(yù)消(建議)一次。染菌嚴(yán)重的罐應(yīng)如何進(jìn)行空罐處理？連續(xù)染芽孢桿菌后為什么要用堿水煮罐和浸泡管道?第33頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3.3.4染菌罐發(fā)酵液的預(yù)處理物理法處理染菌發(fā)酵液提高濾速的方法是加熱使蛋白質(zhì)沉淀。在發(fā)酵罐內(nèi)開攪拌，經(jīng)蛇管通蒸汽加熱至50℃時停氣，最高罐溫不要超過70℃。自然冷卻后酸化，酸化后放置一段時間，便沉淀蛋白質(zhì)與水分離，可望過濾速度加快，難處得的批號可依上法間歇兩次加熱或延長保溫時間，仍可收獲一部分產(chǎn)品?；瘜W(xué)法處理染菌發(fā)酵液提高濾速的方法是在發(fā)酵液中力入適量化學(xué)物質(zhì)如凈化劑、絮凝劑、殺菌劑、碳酸鈣等，使生成膠體或鈣鹽沉淀，分離雜質(zhì)。

物理法與化學(xué)法處理染菌罐發(fā)酵液，哪一種方法效果好?第34頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三4﹑染菌分析

發(fā)酵染菌原因主要包括設(shè)備滲漏、空氣管道帶菌、接種管道帶菌、種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底、泡沫頂蓋以及操作不當(dāng)?shù)纫蛩?。?5頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三A,設(shè)備滲漏方面原因：設(shè)備滲漏在染菌諸因素中所占比例較大。設(shè)備滲漏包括閥門滲漏、盤管夾層腐蝕滲漏等。由于發(fā)酵罐需要經(jīng)受溫度的升降變化,使用久了難免會出現(xiàn)夾層盤管的細(xì)微腐蝕而出現(xiàn)滲漏,導(dǎo)致染菌的發(fā)生。當(dāng)設(shè)備滲漏時,往往每批染菌發(fā)生的時間逐漸提前。因此,為預(yù)防設(shè)備滲漏引起的發(fā)酵過程染菌,在發(fā)酵投料前必須進(jìn)行設(shè)備的保壓檢查。若罐體體積較小,可用工藝水加壓保壓;若罐體體積較大,則使用部分加水以氣保壓。以上兩種方法(適用于夾層盤管滲漏)均可在投料前發(fā)現(xiàn)滲漏之處,即可及時檢修,確保發(fā)酵的正常進(jìn)行。第36頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三1）設(shè)備加工不良造成滲漏由于設(shè)備制作加工者對工業(yè)發(fā)酵工藝要求不甚了解，故設(shè)備加工不良或有缺陷而引起穿孔滲漏，也是常見的染菌原因之一。第37頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2）化學(xué)腐蝕所謂化學(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)性穩(wěn)定、與金屬或合金間的化學(xué)作用非常緩慢。條發(fā)酵液的PH值需要用酸和堿，前體如苯乙酸（青霉素發(fā)酵）、丙酸（紅霉素發(fā)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。但由于接觸時間較短，且這些物質(zhì)的數(shù)量不多，因此，可以認(rèn)為在抗生素發(fā)酵中，化學(xué)腐蝕并不是設(shè)備損壞的主要原因。但在有機(jī)酸發(fā)酵中，化學(xué)腐蝕是設(shè)備損壞的主要原因。第38頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3）電化學(xué)腐蝕金屬腐蝕經(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)溶液轉(zhuǎn)移而引起的破壞稱為電化學(xué)腐蝕，亦即由于電介質(zhì)的存在，在金屬表面產(chǎn)生微電池作用，從而使較活潑的金屬放出電子而發(fā)生氧化反映的一種腐蝕。電化學(xué)腐蝕能不斷深入金屬內(nèi)部，使設(shè)備腐蝕穿孔，電化學(xué)腐蝕的破壞性比化學(xué)腐蝕還要嚴(yán)重。在抗生素發(fā)酵過程中，需要連續(xù)輸入空氣，又連續(xù)產(chǎn)生二氧化碳，從而使發(fā)酵設(shè)備加速腐蝕。第39頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三4）腐蝕金屬、合金或非金屬材料與截止長期連續(xù)不斷地摩擦而引起的破壞稱為腐蝕。磨蝕沒有化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，純粹是機(jī)械磨損。工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基中常含有黃豆粉、花生粉或其他種籽餅粉等固體成分，在發(fā)酵過程中因攪拌而與罐壁、盤管、攪拌軸、擋板長期連續(xù)摩擦，使罐體、盤管磨蝕而窗空泄漏。各種籽實(shí)在榨油和籽餅加工過程中，可能攙雜泥沙、金屬等異物，從而使磨蝕加快。培養(yǎng)基中的其他成分如玉米漿等，也?；煊泄腆w異物，這些都是造成磨損的原因。造成磨蝕的另一個不可忽視的原因是蒸汽和壓縮空氣對設(shè)備的沖擊。如某抗生素廠在紅霉素生產(chǎn)中，某發(fā)酵罐在140天中連續(xù)18批污染雜菌，對各種原因進(jìn)行分析均不能得到肯定的結(jié)論。后來發(fā)現(xiàn)，壓縮空氣的入口正對著發(fā)酵罐罐底封頭上的加強(qiáng)板。加強(qiáng)板受壓縮空氣長期連續(xù)吹擊而裂開，形成一條裂縫，污垢積聚其中，蒸汽滅菌時，污垢中的雜菌不易殺滅，因而造成連續(xù)染菌。后經(jīng)調(diào)換加強(qiáng)板，即再未發(fā)生染菌情況。第40頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三B,空氣過濾系統(tǒng)方面原因：空氣過濾系統(tǒng)帶菌在發(fā)酵染菌因素中也占有一定比例。為了獲取潔凈的過濾空氣,空氣過濾器進(jìn)風(fēng)口的空氣要保持清潔,空氣中的菌數(shù)要控制在一定范圍之內(nèi)。同時,盡可能減少生產(chǎn)環(huán)境中的空氣帶油、水含量,提高空氣過濾器的空氣溫度,降低空氣相對濕度。空氣過濾芯的滅菌要徹底,過濾介質(zhì)要定期檢查更換?？諝膺^濾系統(tǒng)帶菌會使發(fā)酵罐批批染菌、罐罐染菌,此時就要作空氣過濾系統(tǒng)的無菌樣檢測。因此,生產(chǎn)中應(yīng)定期對空氣過濾系統(tǒng)進(jìn)行無菌檢測,避免和減少由此染菌帶來的經(jīng)濟(jì)損失。第41頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三C,接種管道方面原因：接種管道滅菌不徹底是發(fā)酵染菌的主要因素之一。在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)初期生產(chǎn)時發(fā)酵正常,生產(chǎn)一定時間后就出現(xiàn)染菌現(xiàn)象。分析原因,在生產(chǎn)初期由于接種管道中不存在殘留料液的“死角”,而生產(chǎn)一段時間后,由于管道沖洗不徹底,在接種管道中殘留料液形成“死角”,當(dāng)與外界接觸后,感染雜菌,再次使用接種管道由于滅菌不徹底,導(dǎo)致感染的雜菌仍然存活,當(dāng)接種時隨種子液一同接入發(fā)酵培養(yǎng)基,至使發(fā)酵感染。預(yù)防此類問題的發(fā)生方法是接種管道管路彎處不要過多,管道內(nèi)表面材質(zhì)要光滑,接種管道使用過后及時沖洗,確保不留“死角”。發(fā)現(xiàn)接種管道染菌,要增加接種管道的滅菌時間。第42頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三D,菌種方面原因：

種子帶菌在發(fā)酵染菌因素中也占一定比例。種子帶菌對發(fā)酵培養(yǎng)的危害極大,它使發(fā)酵初期即開始染菌,嚴(yán)重者使發(fā)酵“倒罐”,使生產(chǎn)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為避免發(fā)酵倒罐,在接種前,必須取樣鏡檢,確保種子無雜菌后,再接入下一級發(fā)酵罐。第43頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三E,培養(yǎng)基滅菌方面原因：

培養(yǎng)基滅菌不徹底在發(fā)酵染菌因素中比例較小。當(dāng)發(fā)酵罐體積較大,投料濃度較高,料液黏度較大時,培養(yǎng)基容易形成粘塊,正常滅菌不易將固體粘塊中的雜菌滅死,在發(fā)酵培養(yǎng)過程中,固體粘塊逐漸被溶液浸開,將雜菌釋放到培養(yǎng)基中,造成染菌。因此,打入發(fā)酵罐前的料液必須攪拌均勻,并經(jīng)篩網(wǎng)分篩,將固體粘塊攔截在發(fā)酵罐之外。第44頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三F,其它原因：

發(fā)酵料液起沫易造成泡沫頂蓋而從流量計處外溢,也可能造成染菌,因此選用消泡劑就顯得至關(guān)重要,選用消泡效果好的消泡劑可以減少染菌幾率。生產(chǎn)中,當(dāng)料液起沫嚴(yán)重時,可適當(dāng)停止攪拌和底風(fēng),并從頂部壓入無菌空氣,或者關(guān)小大排氣增加罐壓,可使泡沫下降。

第45頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三

此外,還有些細(xì)小之處,如視鏡松動、軸封密閉不嚴(yán)、頂蓋不緊、閥門關(guān)閉不嚴(yán)等,均可造成染菌,給生產(chǎn)帶來不必要的損失。而至于人員操作方面也應(yīng)做到：思想上要高度重視,操作上要一絲不茍。從發(fā)酵設(shè)備、原料配比、消毒到發(fā)酵結(jié)束,整個過程中各崗位操作人員要切實(shí)樹立無菌觀念,嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)定和生產(chǎn)操作規(guī)程,從各個環(huán)節(jié)保證雜菌不入侵發(fā)酵系統(tǒng)。同時加強(qiáng)車間和周邊環(huán)境的清潔衛(wèi)生工作,杜絕雜菌的來源和繁殖機(jī)會,這對防止雜菌污染也極為重要?？傊?盡管染菌的原因諸多,但若在以上幾大環(huán)節(jié)加以預(yù)防和重視,嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)工藝操作規(guī)程,染菌幾率將會控制在最低程度,從而能充分保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。第46頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三舉例:造成染菌的設(shè)備因素:

（1）空氣分布管安裝不合理。（2）排氣、排污管道相互串連在一起。（3）幾只罐共用一條糖、油、料的管道，安裝不合理造成死角。（4）總蒸汽管和分蒸汽管大小一樣，滅菌時造成“短路”。（5）管道中的閥門和法蘭絲口滲漏。（6）管壁穿孔。（7）罐內(nèi)冷卻蛇管穿孔。（8）空氣分布管腐蝕和穿孔。（9）軸封漏。為避免設(shè)備因素構(gòu)成染菌，發(fā)酵設(shè)備必須以簡化、嚴(yán)密、無死角、方便操作為設(shè)計原理。

發(fā)酵設(shè)備哪些部位容易發(fā)生泄漏?(補(bǔ)充)第47頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三造成染菌的操作因素:

造成染菌的操作因素指的是操作者的操作方法、操作質(zhì)量和工作責(zé)任心，這些人為能夠做好的，但又未能做到而造成染菌的因素。避免人為操作而造成染菌的方法是提高工作責(zé)任心，提高工作質(zhì)量，學(xué)習(xí)和掌握消毒滅菌的技術(shù)理論和本領(lǐng)，提高自身的技術(shù)素質(zhì)。

發(fā)酵車間大面積染菌時如何尋找染菌原因?第48頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三導(dǎo)致空氣系統(tǒng)污染的因素:

抗生素發(fā)酵過程需要不斷地通入無菌空氣，如果空氣凈化處理不當(dāng)常招致大面積的染菌，造成空氣系統(tǒng)污染的原因主要有以下幾方面。

(1)空氣在壓縮冷卻過程中可析出大量的水份，必須注意冷卻后空氣的定期放水?？諝鈳资惯^濾器失效而發(fā)生染菌。

(2)設(shè)備年久失修、穿孔亦是導(dǎo)致空氣系統(tǒng)染菌的重要原因。

(3)進(jìn)入過濾器之前空氣未有升溫，或者雖有加溫裝置但管道較長，邊加熱，邊冷卻，沒有起到加溫空氣使空氣中相對濕度降低的效果，導(dǎo)致空氣過濾介質(zhì)受潮，濾菌效率下降。

(4)使用棉花活性炭為總過濾器介質(zhì)時，裝墊密度不合要求，鋪墊不均勻，滅菌操作不當(dāng)?shù)仍斐山橘|(zhì)被吹翻空氣走短路，造成空氣系統(tǒng)污染。

(5)使用超細(xì)纖維紙作空氣過濾介質(zhì)時，濾紙強(qiáng)度差，加之裝墊不當(dāng)，滅菌操作時蒸汽流量過大，冷凝水過多，使濾紙破裂，均可使空氣過濾系統(tǒng)失效。

如何正確判斷空氣系統(tǒng)故障造成的染菌?第49頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三補(bǔ)料過程中容易導(dǎo)致染菌因素:

很多工廠的補(bǔ)料系統(tǒng)是公用系統(tǒng)，只有一根補(bǔ)料管道兼管所有發(fā)酵罐的外料。有的雖用兩根管道，但一根管道也要補(bǔ)好幾臺罐，很少是采用單罐補(bǔ)料設(shè)備的。因此補(bǔ)料管道滅菌不徹底常導(dǎo)致染菌。尤其是有的操作工圖方便，消毒管道后間隔時間太長，有的在管道滅菌后忘記用蒸汽保壓或者管道掉零磅也照常補(bǔ)料，這些都是染菌的隱患。此外，補(bǔ)料入罐管道的小排氣閥沒有及時檢修，造成墊漏，在補(bǔ)料過程由于補(bǔ)料液的流速很大，就有可能將外界空子中的雜菌經(jīng)由小排氣閥漏洞抽入罐內(nèi)而造成染菌。

泡沫頂罐為什么容易導(dǎo)致染菌？第50頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)含量越高越不容易消透蛋白質(zhì)在加熱時會凝固在菌體外部形成一層膜，從而增強(qiáng)了菌體對外界不良條件的抵抗力，使雜菌不容易被殺滅。所以，凡是蛋白質(zhì)含量較高的培養(yǎng)基，均要嚴(yán)格控制滅菌的時間及溫度。

蛋白質(zhì)含量較高的原材料主要有：黃豆餅粉≥39％花生餅粉≥42％玉米漿≥40％麩質(zhì)水≥40％麩質(zhì)粉(即玉米蛋白粉)≥60％第51頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三發(fā)酵罐內(nèi)易構(gòu)成死角的地方在發(fā)酵罐內(nèi)易構(gòu)成死角的部位有空氣分布管的堵塞及穿孔；罐內(nèi)管路的穿孔及管路與罐壁縫隙間的菌絲堆積物；罐內(nèi)檔板背后及蛇形管托架上的菌絲堆積物；攪拌盤及底瓦支架上的菌絲堆積物；罐底殘留的菌絲體及焦化物；人梯焊縫處等。以上這些部位，由于培養(yǎng)基的不斷消毒、粘結(jié)，形成較厚的焦化層，每批下罐清理檢查時，如不清除這些死角，藏在里面的雜菌將很難消透。所以，必須堅持每批下罐清除死角的制度。第52頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三5﹑補(bǔ)充5.1發(fā)酵罐經(jīng)常污染的雜菌﹑它們的最適溫度及致死圍:

類別最適溫度pH致死溫度致死時間酵母菌25℃3.8~6.050~60℃5~10分鐘霉菌25℃4.0~5.850～60℃5~10分鐘球菌30℃5.0～7.050～605~10分鐘長短桿菌37℃6.5—7.560℃10分鐘芽孢桿菌37℃6.5～7.5100℃6~17分鐘第53頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三5.2常見雜菌的來源1）長短桿菌及球菌的污染源:(1)未凈化徹底的空氣及空氣過濾器失效。

(2)冷水設(shè)備的泄漏、穿孔。

(3)設(shè)備死角帶菌，設(shè)備泄漏點(diǎn)污染及滅菌操作不徹底。第54頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三2）芽孢桿菌的污染源:

(1)發(fā)酵設(shè)備上的死角造成滅菌不徹底。

(2)滅菌過程中的假壓力使滅菌不徹底，或流速控制太快。

(3)玉米漿、酵母粉中含有大量的芽孢桿菌，滅菌不徹底造成染菌。第55頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三3）霉菌的污染源:

（1）種子制備過程中帶菌。（2）空氣帶菌。（3）物料倒流空氣管路后滋生雜菌。（4）發(fā)酵罐攪拌密封處泄漏。第56頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三4）酵母菌的污染源:

（1）種子制備過程中帶菌。（2）含糖量較高的貯罐、計量罐的泄漏。（3）空氣系統(tǒng)倒流物料的滋生雜菌。（4）發(fā)酵罐攪拌軸封處的泄漏。

第57頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三5.3噬菌體污染及其防治

1）癥狀：發(fā)酵液光密度不上升或回降；pH值逐漸上升；氨利用停止；糖耗、溫升緩慢或停止；產(chǎn)生大量泡沫，使發(fā)酵液呈粘膠狀；鏡檢時菌體數(shù)量顯著減少，甚至找不到完整菌體；發(fā)酵周期延長、產(chǎn)物生成量減少或停止等。

2）根源：環(huán)境污染噬菌體是造成噬菌體感染的主要根源。

3）防治：嚴(yán)禁活菌體排放，切斷噬菌體的“根源”；做好環(huán)境衛(wèi)生，消滅噬菌體與雜菌；嚴(yán)防噬菌體與雜菌進(jìn)入種子罐或發(fā)酵罐內(nèi)；抑制罐內(nèi)噬菌體的生長；輪換使用菌種或使用抗性菌株。

4）挽救措施:1、盡快提取產(chǎn)品

2、藥物抵抗（如四環(huán)素可抵抗乳糖桿菌噬菌體；吐溫60等表面活性劑可抑制噬菌體的增殖和吸附）

3、罐內(nèi)滅噬菌體法（60-70℃，5min可滅活）第58頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三謝謝觀看!第59頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)消加熱過程中突然停攪拌怎么辦?

在實(shí)消加熱過程中，因機(jī)械或動力的原因突然停止攪拌，或因泡沫太大無法開攪拌時，采取如下措施：（1）加大罐底部進(jìn)汽量，如罐底蒸汽、空氣分布管蒸汽，目的是加速料液翻騰，加速熱傳遞，避免因受熱不均而產(chǎn)生假壓力。（2）合理控制罐頂部進(jìn)汽，適當(dāng)開大罐上排氣閥，使受熱均勻，低溫氣體能徹底排出。以上操作均得時刻注意液位泡沫的變化，避免泡沫頂罐或逃料。

返回第60頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)消過程中泡沫頂罐，無法控制進(jìn)汽怎么辦?

實(shí)消過程中泡沫頂罐，各支管無法進(jìn)汽，罐壓升高，是造成染菌的重要原因。除忘加消沫劑原因以外，當(dāng)發(fā)生以上異常情況時可采取如下措施：

(1)關(guān)小所有進(jìn)汽閥門，關(guān)閉排氣閥悶罐。

(2)利用攪拌的作用和罐壓把泡沫壓下去。

(3)當(dāng)泡沫下去后，適當(dāng)降低罐壓重新組織合理進(jìn)汽。

(4)注意控制進(jìn)汽量與排汽量的平衡。

返回第61頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)消過程中罐壓與罐溫不一致怎么辦?

實(shí)消過程中，壓力與溫度是對應(yīng)的關(guān)系；一旦發(fā)生罐壓與罐溫不一致時應(yīng)重點(diǎn)檢查：

(1)進(jìn)汽量與排氣的控制，是否形成假壓力。如果操作不當(dāng)，應(yīng)重新組織合理進(jìn)汽，排除假壓力。如無假壓力產(chǎn)生的跡象，再進(jìn)行如下的檢查。

(2)罐上壓力表是否失靈或堵塞，可進(jìn)行換表或疏通。

(3)罐上玻璃溫度計(有溫度計的情況下)是否失靈或溫度計套管內(nèi)有無導(dǎo)熱劑。可進(jìn)行溫度計更換，或在溫度計套管內(nèi)添加導(dǎo)熱劑。

返回第62頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三假壓力產(chǎn)生的原因是什么?如何避免假壓力?

在實(shí)消過程中，熱傳遞的對流進(jìn)行不迅速、不充分，即升溫的時間很短，物料沒有達(dá)到均勻的滅菌溫度，而罐內(nèi)及物料內(nèi)的低溫又沒有充分排出，并且還在繼續(xù)產(chǎn)生，這就是產(chǎn)生假壓力的主要原因。防止假壓力的正確操作是：

(1)進(jìn)汽量分主、次。

(2)注意排氣，調(diào)節(jié)進(jìn)汽量與排氣量。

(3)用手感檢查各支管傳熱情況。

返回第63頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三污染芽孢桿菌的后果是什么?

污染芽孢桿菌會使坑生素合成停滯和降解。處理不好會被迫放下水道。污染芽孢桿菌的罐批如果善后處理不好，殘留的芽孢桿菌未能徹底消滅，則往往造成連續(xù)染菌。

返回第64頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三為什么發(fā)酵設(shè)備及管道的末端要安裝小排汽閥?

設(shè)備及管道在使用蒸汽滅菌過程中，應(yīng)保持蒸汽的暢通以達(dá)到完全滅菌的目的。蒸汽在管道中快速流動時，受管壁、管件及閥件的阻力和溫度逐漸下降的影響，往往較難或不能通達(dá)設(shè)備的末端，這些部位就形成了滅菌“死角”，使滅菌不能徹底。在補(bǔ)料管道，加糖、加油、接種管道等末端安裝小排汽閥可使蒸汽由小排汽閥排出，保證蒸汽的暢通，確保滅菌徹底。

返回第65頁，共73頁，2023年，2月20日，星期三發(fā)酵過程中使用的氨水(或低濃度堿水)為什么必須作無菌處理?

作為補(bǔ)充氮源和調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH值，一些抗生素品種的發(fā)酵過程中需添加氨水。氨是高溫高壓