第七章發(fā)酵生產染菌及其防治

第七章發(fā)酵生產染菌及其防治微生物與發(fā)酵工藝第七章發(fā)酵生產染菌及其防治

第一節(jié)染菌對發(fā)酵的影響

第二節(jié)發(fā)酵異?，F(xiàn)象及原因

分析

第三節(jié)雜菌污染的途徑和防

治所謂發(fā)酵染菌是指在發(fā)酵過程中，生產菌以外的其他微生物侵入了發(fā)酵系統(tǒng)，從而使發(fā)酵過程失去真正意義上的純種培養(yǎng)這一現(xiàn)象。據(jù)報道，國外抗生素發(fā)酵染菌率為2％～5％，國內的青霉素發(fā)酵染菌率2％，鏈霉素、紅霉素和四環(huán)素發(fā)酵染菌率5％，谷氨酸發(fā)酵噬菌體感染率1％～2％。

染菌對發(fā)酵生產率、提取率、得率、產品質量和三廢治理等都有很大的影響。

第一節(jié)染菌對發(fā)酵的影響一、染菌對不同發(fā)酵過程的影響

由于各種發(fā)酵過程所用的微生物菌種、培養(yǎng)基以及發(fā)酵的條件、產物的性質不同，染菌造成的危害程度也不同。如：青霉素的發(fā)酵過程核苷或核苷酸的發(fā)酵過程檸檬酸等有機酸的發(fā)酵過程谷氨酸的發(fā)酵過程二、染菌發(fā)生的不同時間對發(fā)酵的影響不同的染菌時期對發(fā)酵所產生的影響也是有區(qū)別的。⑴種子培養(yǎng)期染菌⑵發(fā)酵前期染菌⑶發(fā)酵中期染菌⑷發(fā)酵后期染菌三、染菌程度對發(fā)酵的影響染菌程度愈嚴重，即進入發(fā)酵罐內的雜菌數(shù)量愈多，對發(fā)酵的危害也就愈大。當生產菌在發(fā)酵過程已有大量的繁殖，并已在發(fā)酵液中占優(yōu)勢，污染極少量的雜菌，對發(fā)酵不會帶來太大的影響T4噬菌體細菌第二節(jié)發(fā)酵異?，F(xiàn)象及原因分析一、種子培養(yǎng)和發(fā)酵的異常現(xiàn)象發(fā)酵過程中的種子培養(yǎng)和發(fā)酵的異?，F(xiàn)象是指發(fā)酵過程中的某些物理參數(shù)、化學參數(shù)或生物參數(shù)發(fā)生與原有規(guī)律不同的改變，這些改變必然影響發(fā)酵水平，使生產蒙受損失。

對此，應及時查明原因，加以解決。

⒈種子培養(yǎng)異常⑴菌體生長緩慢⑵菌絲結團⑶代謝不正常⒉發(fā)酵異常⑴菌體生長差⑵pH值過高或過低⑶溶氧水平異常⑷泡沫過多⑸菌體濃度過高或過低谷氨酸發(fā)酵時正常和異常的溶氧曲線二、染菌的檢查和判斷發(fā)酵過程是否染菌應以無菌試驗的結果為依據(jù)進行判斷。⒈顯微鏡檢查法(鏡檢法)⒉肉湯培養(yǎng)法⒊平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法三、發(fā)酵染菌原因分析造成發(fā)酵染菌的原因有很多，且常因工廠不同而有所不同，但設備滲漏、空氣凈化達不到要求、種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底和技術管理不善等是造成各廠污染雜菌的普遍原因。

㈠染菌的雜菌種類分析四環(huán)素的發(fā)酵過程最怕污染雙球菌、芽孢桿菌和夾膜桿菌；檸檬酸的發(fā)酵最怕青霉菌的污染；谷氨酸發(fā)酵最怕噬菌體污染梭狀芽孢桿菌雙球菌㈡發(fā)酵染菌的規(guī)模分析①大批量發(fā)酵罐染菌②部分發(fā)酵罐染菌③個別發(fā)酵罐連續(xù)染菌㈢不同污染時間分析①染菌發(fā)生在種子培養(yǎng)階段，或稱種子培養(yǎng)基染菌②在發(fā)酵過程的初始階段發(fā)生染菌，或稱發(fā)酵前期染菌③發(fā)酵后期染菌第三節(jié)雜菌污染的途徑和防治一、種子帶菌及其防治種子帶菌的原因生產上的一些措施：①嚴格控制無菌室的污染，根據(jù)生產工藝的要求和特點，建立相應的無菌室，交替使用各種滅菌手段對無菌室進行處理②在制備種子時對沙土管、斜面、三角瓶及搖瓶均嚴格進行管理，防止雜菌的進入而受到污染③對每一級種子的培養(yǎng)物均應進行嚴格的無菌檢查，確保任何一級種子均未受雜菌感染后才能使用④對菌種培養(yǎng)基或器具進行嚴格的滅菌處理，保證在利用滅菌鍋進行滅菌前，先完全排除鍋內的空氣，以免造成假壓，使滅菌的溫度達不到預定值，造成滅菌不徹底而使種子染菌二、空氣帶菌及其防治要杜絕無菌空氣帶菌，就必須從空氣的凈化工藝和設備的設計、過濾介質的選用和裝填、過濾介質的滅菌和管理等方面完善空氣凈化系統(tǒng)空氣凈化系統(tǒng)三、操作失誤導致染菌及其防治淀粉質原料容易結塊“夾生”攪拌混合或加入一定量的α-淀粉酶或罐外預先配料混均滅菌時壓力表顯示“假壓”打開排氣閥門及有關聯(lián)接管的邊閥、壓力表接管邊閥等排汽培養(yǎng)基滅菌中產生泡沫添加消泡劑工人操作不當加強技術培訓和責任心教育四、設備滲漏或“死角”造成的染菌及其防治設備滲漏主要是指發(fā)酵罐、補糖罐、冷卻盤管、管道閥門等，由于化學腐蝕(發(fā)酵代謝所產生的有機酸等發(fā)生腐蝕作用)、電化學腐蝕(如氧溶解于水，使金屬不斷失去電子，加快腐蝕作用)、磨蝕(如金屬與原料中的泥沙之間磨損)、加工制作不良等原因形成微小漏孔后發(fā)生滲漏染菌。生產上常把不能徹底滅菌的部位稱為“死角”不銹鋼襯里破裂造成“死角”發(fā)酵罐罐底膿皰狀積垢罐底的加強板法蘭的“死角”a—墊圈內徑過??；b—墊圈內徑過大；c—法蘭不平造成的泄漏與“死角”abc滅菌時蒸汽不易通達的“死角”及其消除方法壓力表安裝不合理形成“死角”1,6—發(fā)酵罐；2—緩沖管；3,4—壓力表；5—旋塞五、噬菌體污染及其防治利用細菌或放線菌進行的發(fā)酵生產容易受噬菌體的污染，由于噬菌體的感染力非常強，傳播蔓延迅速，且較難防治，對發(fā)酵生產有很大威脅。溫和噬菌體（temperatephage）侵染菌體后由于具有溶源性，相對于烈性噬菌體（virulentphage）更加地隱蔽、危害更大。環(huán)境污染噬菌體是造成噬菌體感染的主要根源。防治噬菌體染菌的方法具體歸納以下幾點：①嚴禁活菌體排放，切斷噬菌體的“根源”；②做好環(huán)境衛(wèi)生，消滅噬菌體與雜菌；③嚴防噬菌體與雜菌進入種子罐或發(fā)酵罐內；④抑制罐內噬菌體的生長。生產中一旦污染噬菌體，可采取下列措施加以挽救：⑴并罐法⑵輪換使用菌種或使用抗性菌株⑶放罐重消法⑷罐內滅噬菌體法六、雜菌污染的挽救與處理⑴種子培養(yǎng)期染菌的處理⑵發(fā)酵前期染