发酵染菌及其防治课件

Click to,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,发酵染菌及其防治,发酵染菌及其防治,1,染菌对发酵的影响,1,发酵异常现象及染菌原因分析,2,杂菌污染的途径和防治,4,杂菌污染的判断与处理,3,发酵染菌及其防治,染菌对发酵的影响1发酵异常现象及染菌原因分析2杂菌污染的途径,2,1、什么叫发酵染菌?,在发酵过程中，生产菌以外的其他微生物侵入了发酵液，从而使发酵过程失去了真正意义上的纯种培养。,菌种培养过程操作不当,培养基灭菌不彻底,发酵设备（如发酵罐、管道）密封不严,空气除菌不净,2、造成发酵染菌的可能途径有哪些？,1、什么叫发酵染菌?在发酵过程中，生产菌以,3,染菌仍是发酵工业的致命伤。轻者影响,产率、产物提取收得率和产品质量,；严重者造成,生产失败,，浪费大量原材料，造成严重经济损失，而且扰乱,生产秩序,，破坏,生产计划,。遇到连续染菌，特别是又找不到染菌原因，未有防治措施时，往往会影响人们的情绪和生产积极性，造成无法估量的危害。,3、染菌会对发酵工业造成哪些不良影响？,染菌仍是发酵工业的致命伤。轻者影响产率、,4,4、在现有科学条件下能否做到彻底不染菌？,据报道，国外抗生素发酵平均染菌率为2%-5%，国内的抗生素发酵、青霉素发酵染菌率2%，链霉素、红霉素和四环素发酵染菌率约为5%，谷氨酸发酵噬菌体感染率1-2%。,目前要做的是要,提高生产技术水平,，强化,生产过程,的管理，把握好各个易染菌的环节，,尽可能防止,发酵染菌的发生；而且一旦发生染菌，要能尽快找出其,污染的原因,，并采取相应的,有效措施,，把发酵染菌造成的,损失,降低到最小。,5、既然染菌不可避免，哪我们应该怎样做？,4、在现有科学条件下能否做到彻底不染菌？据报道,5,污染杂菌的不同种类,1,不同阶段染菌,2,不同染菌的原因,3,不同染菌程度,4,染菌对发酵的影响,污染杂菌的不同种类1不同阶段染菌2不同染菌的原因3不同染菌程,6,不同杂菌的种类对发酵的影响,在抗生素的发酵过程中，青霉素的发酵污染,细短产气杆菌,比,粗大杆菌,的危害更大;,链霉素的发酵污染,细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌,比污染,粗大杆菌,更有危害；,谷氨酸的发酵最怕,噬菌体,的污染。,不同杂菌的种类对发酵的影响 在抗生素的发酵过程中，青霉素的发,7,发酵过程,危害最大的杂菌种类,青霉素的发酵,链霉素的发酵,四环素的发酵,谷氨酸的发酵,柠檬酸的发酵,细短产气杆菌,细短杆菌、假单孢杆菌,双球菌、芽孢杆菌、荚膜杆菌,噬菌体,青霉菌,不同杂菌的种类对发酵的影响,回,发酵过程危害最大的杂菌种类 青霉素的发酵细短产气杆,8,对整个发酵过程的危害极大。,严重干扰生产菌的生长繁殖。,干扰生产菌的代谢，影响产物的生成。,影响相对较小。,不同生产阶段染菌对发酵的影响,种子培养期染菌,发酵后期染菌,发酵前期染菌,发酵中期染菌,回,对整个发酵过程的危害极大。严重干扰生产菌的生长繁殖。干扰生产,9,将导致染菌范围不断扩大，使生产蒙受重大损失。,使发酵大面积染菌。,一般不具延续性，使单个（批）发酵罐发酵失败。,染菌几率较大。,不同染菌原因对发酵的影响,种子带菌,设备渗漏,空气带菌,培养基或设备,灭菌不彻底,回,将导致染菌范围不断扩大，使生产蒙受重大损失。使发酵大面积染,10,染菌程度越严重，即在发酵罐内的,杂菌数量就多,，对发酵的危害也就越大。但当,生产菌,在发酵过程已有大量的繁殖，并已在发酵液中占优势，如果污染,极少量的杂菌,，此时对发酵不会带来太大的影响。,不同染菌程度对发酵的影响,回,染菌程度越严重，即在发酵罐内的杂菌数量就多，,11,发酵异常现象及染菌原因分析,溶解氧的异常变化,1,排出的CO,2,异常变化,2,设备渗漏方面原因分析,3,空气除菌不净方面原因分析,4,染菌原因分析,发酵异常现象及染菌原因分析溶解氧的异常变化1排出的CO2异常,12,溶解氧的异常变化,当杂菌是,好气性微生物,时，溶解氧的变化是在较短时间内下降，直至接近于零，且在长时间内不能回升；,当杂菌是,非好气性微生物,，而生产菌由于受污染而抑制生长，使耗氧量减少，溶解氧升高。,回,溶解氧的异常变化回,13,好气性发酵排出的气体中的,CO,2,含量与糖代谢,有关。对于特定的发酵过程，工艺确定后，排出的气体中的CO,2,含量的变化是有规律的。染菌后，培养基中糖的消耗发生变化，引起排气中CO,2,含量的异常变化，如杂菌污染时，糖耗加快，,CO,2,含量含量增加,，噬菌体污染后，糖耗减慢，,CO,2,含量减少,。因此，可根据CO,2,含量的异常变化判断染菌。,排气的CO,2,异常变化,好气性发酵排出的气体中的CO2含量与糖代谢,14,还可以根据其他的一些异常现象，如,菌体生长不良,、,PH,值的异常变化、发酵过程中,泡沫的异常增多,、,发酵液的颜色,异常变化、,代谢产物含量,的异常下跌、,发酵周期,的异常拖长、发酵液的,粘度异常增加,等判断染菌。,其它异常现象,回,还可以根据其他的一些异常现象，如菌体生长不良、,15,总结发酵染菌的经验教训，,积极采取必要的措施，防止生产过程中再次染菌，,把发酵染菌控制在生产前。,防患于未然,是发酵生产过程中控制染菌污染的最重要措施,。,分析目的,染菌原因分析,总结发酵染菌的经验教训，积极采取必要的措施，防止,16,从两表中可以看出，由于不同厂家的,生产工艺,、,技术管理水平,好坏不同，而使各种染菌原因的百分率有所不同，其中尤以,设备渗漏和空气带菌,而染菌较为普遍且严重。值得注意的是，不明原因的染菌分别达20.0%和35.13%。这表明，目前分析染菌原因的水平还有待于进一步提高。,从两表中可以看出，由于不同厂家的生产工艺、,17,杂菌的种类,染菌原因分析,耐热的芽孢杆菌,球菌、无芽孢杆菌等不耐热菌,浅绿色菌落的杂菌,霉菌,酵母菌,填表,培养基或设备灭菌不彻底,种子带菌/空气除菌不彻底,设备或冷却盘管的渗漏,无菌室灭菌不彻底或无菌操作不当,糖液灭菌不彻底或糖液放置时间过长,根据染上杂菌的种类可以初步判断染菌原因,回,杂菌的种类染菌原因分析耐热的芽孢杆菌球菌、无芽孢杆菌等不耐热,18,由于发酵罐需要经受温度的升降变化，使用久了难免会出现,夹层盘管,的,细微腐蚀,而出现渗漏，导致染菌的发生。,渗漏原因,当设备渗漏时，往往每批染菌发生的时间逐渐提前。,染菌特点,设备渗漏方面原因,回,由于发酵罐需要经受温度的升降变化，使用久了难,19,空气过滤系统方面原因,进风口、生产环境、空气过滤器（滤芯的灭菌要彻底，过滤介质要定期检查更换）。,原因分析,空气过滤系统带菌会使发酵罐批批染菌、罐罐染菌，此时就要对空气过滤系统进行无菌样检测。,染菌特点,回,空气过滤系统方面原因 进风口、生产环境、空气过,20,杂菌污染的判断及处理,染菌的检查和判断,杂菌污染的挽救及处理,回,杂菌污染的判断及处理染菌的检查和判断回,21,染菌的检查和判断,发酵过程是否染菌应以,无菌试验,的结果为依据进行判断。在发酵生产过程中，如何及早发现杂菌的污染并及时采取措施加以处理，是,避免染菌造成严重经济损失的重要手段,。因此，生产上要求能,准确、快速,的检查出杂菌的污染。目前常用于检查是否染菌的,无菌试验,方法主要有以下四种：,检查判断,目的意义,染菌的检查和判断 发酵过程是否染菌应以无菌试验的,22,无菌试验方法,1、显微镜检查法（镜检法）,2、肉汤培养法,3、平板划线培养或斜面培养检查法,4、发酵过程的异常现象观察法,无菌试验时，如果肉汤连续,三次发生变色反应,（由红色变为黄色）或,产生混浊,，或平板培养连续三次发现有异常菌落的出现，即可判断为染菌。,无菌试验方法1、显微镜检查法（镜检法）无菌试验时,23,注意,事项,1、无菌试验的肉汤或培养平板应保存并观察至本批（罐）,放罐后12h,，确认为无杂菌后才能弃去。,2、,无菌试验期间应每,6h,观察一次无菌试验样品，以便能及早发现染菌。,回,无菌试验方法,注意 1、无菌试验的肉汤或培养平板应保,24,处理：应经灭菌后弃之，并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌,处理：营养成分消耗不多，应迅速重新灭菌；另处，补充必要的营养成分，重新接种进行发酵。,杂菌污染的挽救及处理,种子培养期染菌,发酵前期染菌,处理：应经灭菌后弃之，并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭,25,处理：可以加入适当的杀菌剂或抗生素以及正常的发酵液，以抑制杂菌的生长速度；产品的含量若达一定值，只要明确是染菌也可放罐。,处理：空罐加热灭菌后至120以上、30min后，才能使用。也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12h以上等方法进行处理。,发酵后对设备的处理,发酵中、后期染菌,回,处理：可以加入适当的杀菌剂或抗生素以及正常的发酵液，以抑制杂,26,杂菌污染的途径和防治,种子带菌及其防治,空气带菌及其防治,设备的渗漏或“死角”造成的染菌及其防治,生产原料灭菌不彻底导致的染菌,操作不当造成染菌及其防治,噬菌体染菌及其防治,杂菌污染的途径和防治种子带菌及其防治,27,原因分析,种子带菌及其防治,种子保存,种子培养基,种子换代,及接种,种子培养,设备,原因分析种子带菌及其防治种子保存种子培养基种子换代种子培养,28,1检查发生污染所用的保藏菌种。,2检查发生污染的种子罐接种所用的三角瓶等器皿。,3检查对三角瓶、棉花塞、培养基等所进行的灭菌操作。,4检查天菌锅的工作情况，校核温度表和压力表。灭菌锅工作时锅内空气务必排尽。,5检查无菌室的无菌状况，特别是接种箱。检查接种箱所用的杀菌熏剂。,6检查操作人员的操作技术。,7,对杂菌或噬菌体进行微生物检验。,防治措施,回,1检查发生污染所用的保藏菌种。防治措施回,29,原因,分析,空气带菌及其防治,要杜绝无菌空气带菌，就必须从,空气的净化工艺,和,设备的设计,、,过滤介质的选用和装填,、,过滤介质的灭菌,和,管理,等方面完善空气净化系统。空气净化系统导致染菌，占总染菌的,189,。,压缩机,粗过滤器,贮罐,冷却器,冷却器,旋风分离器,丝网分离器,加热器,过滤器,原因空气带菌及其防治 要杜绝无菌空气带菌，,30,1油渗入空气：改用无油润的压缩机。,2列管式冷却器穿孔。,3过滤介质松动，空气走短路。,4过滤介质被水润湿。,5,过滤介质老化.,防治,措施,压缩机,粗过滤器,贮罐,冷却器,冷却器,旋风分离器,丝网分离器,加热器,过滤器,回,1油渗入空气：改用无油润的压缩机。防治压缩机粗过滤器贮罐冷,31,设备渗漏,设备的渗漏或“死角”造成的染菌及其防治,设备渗漏主要是,指发酵罐、补糖罐、冷却盘管、管道阀门等，由于化学腐蚀,（发酵代谢所产生的有机酸等发生腐蚀作用）、,电化学腐蚀,（如氧溶解于水，使金属不断失去电子，加快腐蚀作用）、磨浊摊口金属与原料中的泥沙之间,磨损、加工制作不良等原因形成,微小漏孔,后发生渗漏染菌,。,设备渗漏设备的渗漏或“死角”造成的染菌及其防治,32,生产上常把不能彻底灭菌的部位称为“死角”。,实际过程中，“死角”包括了发酵设备或连接管道的某一部位和培养基或其他物料的某一部分等。,死角,生产上常把不能彻底灭菌的部位称为“死角”,33,由于存在温差（内冷却水温、外灭菌温），温度急剧变化，或发酵液的pH低、化学腐蚀严重等原因。,原因,分析,生产上可采取仔细清洗，检查渗漏，或降低冷却水中CL,-1,的含量等措施加以防治,防治,措施,1、盘管的渗漏染菌及防治,由于存在温差（内冷却水温、外灭菌温），温度急,34,受搅拌与通风的影响，易磨蚀穿孔。,管中的空气流速不一致，靠近空气进口处流速最大，离进口处距离越远流速越小。,原因,分析,采取频繁更换空气分布管或认真洗涤等措施。,防治,措施,2、空气分布管的“死角”染菌及防治,受搅拌与通风的影响，易磨蚀穿孔。原因,35,原因,分析,3、发酵罐的渗漏染菌及防治,发生局部化学腐蚀或磨蚀，产生穿孔渗漏。,罐焊接处等的周围容易积集污垢。,发酵罐的