第八章工业发酵染菌的防治ppt课件

第八章第八章 工业发酵染菌的防治工业发酵染菌的防治第一节第一节 工业发酵染菌的危害工业发酵染菌的危害纯种培育要求必需防止杂菌污染纯种培育要求必需防止杂菌污染为防止染菌，采取了一系列措施：为防止染菌，采取了一系列措施：密闭式发酵罐、无菌空气、无菌室、培育基和设备灭菌、无密闭式发酵罐、无菌空气、无菌室、培育基和设备灭菌、无菌操作；菌操作；染菌无法彻底防止；据报道染菌无法彻底防止；据报道国外抗生素发酵染菌率为国外抗生素发酵染菌率为25%，国内抗生素发酵、青霉素发酵的，国内抗生素发酵、青霉素发酵的染菌率为染菌率为2，链霉素、红霉素和四环素发酵染菌率为，链霉素、红霉素和四环素发酵染菌率为5%，谷氨酸噬，谷氨酸噬菌体感染率为菌体感染率为12染菌影响产率、质量、三废治理都有很大的影响。染菌影响产率、质量、三废治理都有很大的影响。一、染菌对各种发酵的影响：青霉素：产青霉素酶的杂菌疫苗：全部废弃柠檬酸：主要防止前期染菌谷氨酸：噬菌体危害大肌苷、肌苷酸：易染菌二、染杂菌种类对发酵的影响二、染杂菌种类对发酵的影响 青霉素发酵污染细短产气杆菌比污染粗大杆菌危害大，青霉素发酵污染细短产气杆菌比污染粗大杆菌危害大，链霉素发酵污染细短杆菌和假单孢杆菌和产气杆菌比污染粗链霉素发酵污染细短杆菌和假单孢杆菌和产气杆菌比污染粗大杆菌危害大，四环素怕污染双球菌、芽孢杆菌和夹膜杆菌大杆菌危害大，四环素怕污染双球菌、芽孢杆菌和夹膜杆菌三、不同染菌时期对发酵的影响：三、不同染菌时期对发酵的影响：1种子培育期染菌：易染菌、应灭菌后除去，并对种子罐、种子培育期染菌：易染菌、应灭菌后除去，并对种子罐、管道进展检查和彻底灭菌。管道进展检查和彻底灭菌。2发酵前期染菌：易染菌、应特别防止，可重新灭菌，补发酵前期染菌：易染菌、应特别防止，可重新灭菌，补充营养，重新接种发酵。充营养，重新接种发酵。3发酵中期染菌：发酵中期染菌：发酵中期染菌，挽救处置困难，危害性大；发酵中期染菌，挽救处置困难，危害性大；抗生素发酵：抗生素发酵：将另一罐发酵正常、单位高的发酵液的一部分输入染菌罐将另一罐发酵正常、单位高的发酵液的一部分输入染菌罐中，以抑制杂菌繁衍，同时采取低通风，低流加糖量等措施中，以抑制杂菌繁衍，同时采取低通风，低流加糖量等措施 柠檬酸发酵：柠檬酸发酵：污染细菌：加大通风量，加速产酸，降低污染细菌：加大通风量，加速产酸，降低pH，抑制，抑制细菌生长；细菌生长；污染酵母污染酵母：加：加0.025-0.035g/L硫酸铜；硫酸铜；污染黄曲霉；参与另一罐将近成熟的醪液，使污染黄曲霉；参与另一罐将近成熟的醪液，使pH下降，下降，黄曲霉自溶黄曲霉自溶 污染青霉：青霉能在低污染青霉：青霉能在低pH环境下生长，可思索提早放环境下生长，可思索提早放罐。罐。4发酵后期染菌发酵后期染菌 可思索提早放罐。可思索提早放罐。四、染菌程度对发酵的影响四、染菌程度对发酵的影响 染菌程度越大，即进入发酵罐的杂菌数目越多，染菌程度越大，即进入发酵罐的杂菌数目越多，对发酵的危害越大。对发酵的危害越大。染少量杂菌，有时可以容忍；染少量杂菌，有时可以容忍；前期和中期染菌，应结合染菌程度综合思索。前期和中期染菌，应结合染菌程度综合思索。五、染菌对产物提取和产质量量的影响五、染菌对产物提取和产质量量的影响 菌体自溶，发酵液发粘、发臭，过滤困难菌体自溶，发酵液发粘、发臭，过滤困难一、种子培育和发酵的异常景象一、种子培育和发酵的异常景象 1、种子培育异常、种子培育异常1菌体生长缓慢：原料质量、菌体老化、供氧菌体生长缓慢：原料质量、菌体老化、供氧缺乏、温度、酸碱度，种子冷藏时间长或接种量缺乏、温度、酸碱度，种子冷藏时间长或接种量过低。过低。2菌丝结团：菌丝团中央结实，内部菌丝的营菌丝结团：菌丝团中央结实，内部菌丝的营养吸收和呼吸遭到影响，不能正常生长。缘由多养吸收和呼吸遭到影响，不能正常生长。缘由多而且复杂。而且复杂。3代谢不正常：接种物质量和培育基质量、培代谢不正常：接种物质量和培育基质量、培育环境查，接种量小、杂菌污染等有关育环境查，接种量小、杂菌污染等有关第二节 染菌的检查、分析和防治2、发酵异常、发酵异常1菌体生长差：种子质量的影响；导致代谢缓菌体生长差：种子质量的影响；导致代谢缓慢。慢。2pH不正常：培育基质量、灭菌效果、补糖等不正常：培育基质量、灭菌效果、补糖等影响；是一切代谢反响的综合反映。影响；是一切代谢反响的综合反映。3溶解氧异常溶解氧异常 染菌：染好氧菌，染厌氧菌染菌：染好氧菌，染厌氧菌4泡沫过多泡沫过多 泡沫的消长不符合规律；培育基灭菌时泡沫的消长不符合规律；培育基灭菌时温度过高或时间过长，葡萄糖变成氨基糖温度过高或时间过长，葡萄糖变成氨基糖会引起泡沫。会引起泡沫。5菌体浓度过高或过低菌体浓度过高或过低 罐温长时间偏高；溶氧缺乏；营养条件罐温长时间偏高；溶氧缺乏；营养条件差；种子质量差；菌体自溶。差；种子质量差；菌体自溶。二、染菌的检查与判别二、染菌的检查与判别1、染菌的检查、染菌的检查1显微镜检查法最简单、最直接、最经常显微镜检查法最简单、最直接、最经常2平板划线培育或斜面培育检查法；平板划线培育或斜面培育检查法；平板制好后，应先保温平板制好后，应先保温24小时，确定无菌小时，确定无菌3肉汤培育基检查法酚红变色肉汤培育基检查法酚红变色pH6.8-8.42、以上、以上3种检查法的缺乏种检查法的缺乏 以上以上3种检查法未发现染菌，还不能一定未种检查法未发现染菌，还不能一定未被染菌；被染菌；缘由是以上检查法只能检查杂菌浓度较大缘由是以上检查法只能检查杂菌浓度较大的染菌情况的染菌情况1个个/ml3、发酵过程的异常景象来判别染菌、发酵过程的异常景象来判别染菌1溶解氧程度异常显示染菌谷氨酸溶解氧程度异常显示染菌谷氨酸2排气中排气中CO2异常显示染菌异常显示染菌CO2的含量变化是有规律的；的含量变化是有规律的；染菌引起糖的耗费变化，染好氧性杂菌，糖染菌引起糖的耗费变化，染好氧性杂菌，糖耗加快，耗加快，CO2含量添加；染噬菌体，糖含量添加；染噬菌体，糖耗减慢，耗减慢，CO2含量减少。含量减少。三、发酵染菌率和染菌缘由分析三、发酵染菌率和染菌缘由分析一、发酵的染菌率一、发酵的染菌率发酵染菌批数发酵染菌批数总投料批数总投料批数总染菌率总染菌率 100 染菌率与发酵的菌种、培育基、产品性染菌率与发酵的菌种、培育基、产品性质、质、发酵周期、消费环境条件设备和管理技术发酵周期、消费环境条件设备和管理技术程度等有关。程度等有关。二、染菌缘由分析二、染菌缘由分析1染菌缘由分析就是总结染菌的教训，防染菌缘由分析就是总结染菌的教训，防备于未然。备于未然。2主要染菌缘由：种子带菌，无菌空气带主要染菌缘由：种子带菌，无菌空气带菌，设备渗漏，灭菌不彻底，操作管理不菌，设备渗漏，灭菌不彻底，操作管理不当。当。3染菌的杂菌种类分析：染菌的杂菌种类分析：杂菌是耐热的芽孢杆菌灭菌、死角杂菌是耐热的芽孢杆菌灭菌、死角 杂菌是不耐热菌种子带菌、空气带菌，设杂菌是不耐热菌种子带菌、空气带菌，设备渗漏，管理操作等备渗漏，管理操作等 杂菌是真菌杂菌是真菌4染菌的规模分析染菌的规模分析 大批量发酵罐染菌：种子、空气；大批量发酵罐染菌：种子、空气；前期：种子带菌，灭菌问题；前期：种子带菌，灭菌问题；中后期：空气带菌；中后期：空气带菌；部分发酵罐染菌：部分发酵罐染菌：个别发酵罐延续染菌：设备渗漏个别发酵罐延续染菌：设备渗漏5染菌的时间分析染菌的时间分析种子培育阶段：种子，灭菌，操作；种子培育阶段：种子，灭菌，操作；发酵前期：种子，灭菌，操作；发酵前期：种子，灭菌，操作；发酵后期：空气，补料，设备渗漏，泡沫发酵后期：空气，补料，设备渗漏，泡沫四、染菌途径及预防四、染菌途径及预防1、种子带菌的防止、种子带菌的防止1培育基及器具灭菌要彻底，应防止假压；培育基及器具灭菌要彻底，应防止假压；2菌种在转接过程中受污染：操作不当，菌种在转接过程中受污染：操作不当，管理不严；缓冲间管理不严；缓冲间3菌种在培育或保管过程中受污染试管菌种在培育或保管过程中受污染试管塞，查看的时候要留意塞，查看的时候要留意2、无菌空气带菌及其防止：、无菌空气带菌及其防止：流程设计，介质灭菌流程设计，介质灭菌3、培育基和设备灭菌不彻底导致染菌及防治、培育基和设备灭菌不彻底导致染菌及防治1原料性状：淀粉质原料，升温过快或混原料性状：淀粉质原料，升温过快或混合不均匀，易结块，团块中包埋的活菌不合不均匀，易结块，团块中包埋的活菌不易杀灭；可升温前搅拌和加淀粉酶。易杀灭；可升温前搅拌和加淀粉酶。2实罐灭菌时未充分排除罐内空气：呵斥实罐灭菌时未充分排除罐内空气：呵斥假压，升温时，应翻开排气等阀门放气。假压，升温时，应翻开排气等阀门放气。3延续灭菌时，蒸汽压力动摇大，培育基未延续灭菌时，蒸汽压力动摇大，培育基未到达灭菌温度，导致灭菌不彻底。到达灭菌温度，导致灭菌不彻底。4设备和管道存在设备和管道存在“死角死角 死角：由于操作、设备构造、安装或人为死角：由于操作、设备构造、安装或人为呵斥的屏障等缘由，引起蒸汽不能有效到达或不呵斥的屏障等缘由，引起蒸汽不能有效到达或不能充分到达预定应该到达的部分灭菌部位，从而能充分到达预定应该到达的部分灭菌部位，从而不能到达彻底灭菌的要求。不能到达彻底灭菌的要求。常见的设备、管道常见的设备、管道“死角死角 发酵罐的发酵罐的“死角：不锈钢衬里破裂呵斥死角，死角：不锈钢衬里破裂呵斥死角，发酵罐罐底脓疱状积垢。发酵罐罐底脓疱状积垢。管道安装不当构成的死角 4、设备渗漏引起的染菌及其防止、设备渗漏引起的染菌及其防止 1发酵设备、管道、阀门长期运用，由发酵设备、管道、阀门长期运用，由于腐蚀、摩擦和振动等缘由，呵斥渗漏。于腐蚀、摩擦和振动等缘由，呵斥渗漏。2微小渗漏的检查：参与碱性水，用浸微小渗漏的检查：参与碱性水，用浸湿酚酞湿酚酞 指示剂的白布擦，有渗漏那么白指示剂的白布擦，有渗漏那么白布显红色。布显红色。5、操作失误导致染菌及其防治、操作失误导致染菌及其防治1灭菌过程中严防泡沫升顶，尽能灭菌过程中严防泡沫升顶，尽能够添加消泡剂防止泡沫大量产生；够添加消泡剂防止泡沫大量产生；2传感器探头用化学试剂浸泡法灭传感器探头用化学试剂浸泡法灭菌能够导致灭菌不彻底。菌能够导致灭菌不彻底。抗生素染菌实例分析 1、景象：一级种子罐延续染菌，菌型一致，均为芽孢杆菌，接种后24小时就当班片子种发现，量相当大。5批染34批。罐内无搅拌，夹套降温，罐内无结垢，可以说无死角。2、分析：母瓶无菌斜面正常，不接种的白料无菌实验罐也染菌种子缘由排除，消后无菌斜面正常，接种后12小时左右的斜面能镜检出杂菌操作缘由根本排除。罐体内只需一取样管和一空气管，较干净，蒸汽压力和仪表温度对应良好，消毒工都有十几年的任务阅历，操作问题不大为了排除操作问题，我和技术员和消毒工共同消了几个罐，无菌仍不正常。判别有罐体内能够有料垢和死角。3、结论：根据我在消费中碰到和处理的无菌问题来看，靠罐阀的检修不到位呵斥的染菌站15左右，包括密封垫零落、老化，阀头零落，外漏，内漏等等，作大消费，要不有钱买好设备，要没钱必需求有好的制度和好的操作工。根据我的消费阅历看，买好设备要划算的多，染一罐少那么损失几百元，多那么几十万。6、噬菌体污染和防治、噬菌体污染和防治 1、噬菌体污染的预防、噬菌体污染的预防 严厉活菌体排放，切断噬菌体的粮源严厉活菌体排放，切断噬菌体的粮源 做好环境卫生，消灭噬菌体与杂菌做好环境卫生，消灭噬菌体与杂菌 严防噬菌体与杂菌进入种子罐或发酵罐内严防噬菌体与杂菌进入种子罐或发酵罐内 抑制罐内噬菌体的生长抑制罐内噬菌体的生长2、污染噬菌体后的处置方法、污染噬菌体后的处置方法 并罐法并罐法 转换运用菌种或运用抗性菌株转换运用菌种或运用抗性菌株 放罐重消法放罐重消法 罐内灭噬菌体的方法罐内灭噬菌体的方法 添加噬菌体抑制剂的方法添加噬菌体抑制剂的方法 五、染菌的挽救与处置五、染菌的挽救与处置1、种子培育期染菌的处置、种子培育期染菌的处置 灭菌、重新制种、倒种灭菌、重新制种、倒种2、发酵前期染菌的处置、发酵前期染菌的处置3、发酵中后期染菌的处置、发酵中后期染菌的处置 废液应加热至废液应加热至120，坚持，坚持30min才干放罐才干放罐4、染菌后对设备的处置、染菌后对设备的处置 重新运用前，应彻底清洗，空罐灭菌重新运用前，应彻底清洗，空罐灭菌作业：作业：1、不同染菌时期对发酵有何影响。、不同染菌时期对发酵有何影响。2、试从染菌分析染菌的能够缘由有哪几、试从染菌分析染菌的能够缘由有哪几种？种？