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发酵染菌的前兆及处理方法
2024-02-05
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CATALOGUE
目录
发酵染菌概述
发酵染菌前兆识别
发酵染菌诊断方法
发酵染菌预防措施
发酵染菌后处理方法
总结与展望
CHAPTER
发酵染菌概述
01
发酵染菌是指在发酵过程中，由于微生物的污染而导致发酵液或发酵产品中出现不良微生物的现象。
定义
根据污染微生物的种类，发酵染菌可分为细菌污染、真菌污染和病毒污染等类型。
分类
空气污染
原料污染
设备污染
操作不当
空气中的微生物可随空气流动进入发酵罐，造成污染。
发酵设备清洗不彻底、消毒不严格，导致设备内残留有微生物。
原料中本身带有微生物，或原料在储存、运输过程中受到污染。
操作人员在接种、取样、补料等过程中未严格遵守无菌操作规程，导致微生物进入发酵系统。
染菌会导致发酵液中的微生物种类和数量发生变化，从而影响产物的组成和质量。
产物质量下降
发酵效率降低
产品安全性问题
增加生产成本
染菌会消耗发酵液中的营养物质，与生产菌竞争生存空间和代谢产物，导致发酵效率降低。
部分污染微生物可能产生有毒有害物质，对产品安全性构成威胁。
染菌可能导致发酵周期延长、原料消耗增加、设备清洗和消毒频率提高等，从而增加生产成本。
CHAPTER
发酵染菌前兆识别
02
正常菌落形态规则，边缘整齐；染菌后菌落可能变形、扩散或产生不规则边缘。
菌落形态变化
发酵过程中菌体浓度应保持稳定增长，若出现菌体浓度急剧下降或异常波动，可能是染菌的征兆。
菌体浓度异常
对于丝状真菌发酵，正常菌丝应均匀分布，若观察到菌丝断裂、结球或缠绕等现象，可能意味着染菌发生。
菌丝形态变化
1
2
3
发酵过程中pH值应保持稳定，若出现异常波动，特别是持续下降或上升，可能是染菌引起的。
pH值异常波动
溶氧水平是反映发酵过程是否正常的重要指标，若溶氧水平异常升高或降低，可能与染菌有关。
溶氧水平变化
发酵过程中产生的代谢产物应符合预期，若出现未知代谢产物或已知代谢产物浓度异常，可能是染菌导致的。
代谢产物异常
搅拌功率变化
发酵过程中搅拌功率应保持稳定，若出现异常波动或持续升高，可能与染菌导致的发酵液黏度变化有关。
气体流量异常
对于好氧发酵过程，气体流量是反映发酵是否正常的重要指标，若气体流量异常减少或增加，可能与染菌有关。
温度控制失灵
发酵过程中温度应保持稳定，若温度控制系统失灵导致温度异常升高或降低，可能是染菌引起的。
CHAPTER
发酵染菌诊断方法
03
利用显微镜观察菌体形态、大小、排列等特征，判断是否存在污染菌。
菌体形态观察
运动性观察
染色观察
对于具有运动能力的细菌，可以通过显微镜观察其运动状态，辅助判断污染情况。
采用特定的染色方法，使菌体着色，更易于在显微镜下观察和识别。
03
02
01
将发酵液进行适当稀释，降低菌体密度，便于分离和观察。
样品稀释
在无菌平板上，用接种环沾取稀释后的样品，进行划线分离，使单个菌体在平板上生长形成菌落。
划线分离
根据菌落的形态、颜色、大小等特征，判断是否存在污染菌，并进一步进行鉴定。
观察菌落特征
03
代谢产物分析
对污染菌的代谢产物进行分析，如有机酸、氨基酸等，进一步确认污染菌的种类和代谢特征。
01
糖发酵试验
利用细菌对不同糖类的发酵能力不同，进行糖发酵试验，观察细菌的生长和产酸产气情况，判断污染菌的种类。
02
酶活性检测
检测污染菌的酶活性，如蛋白酶、脂肪酶等，辅助判断污染菌的种类和对发酵过程的影响。
采用PCR技术对特定基因进行扩增，结合测序技术对扩增产物进行测序分析，准确鉴定污染菌的种类和基因型。
PCR扩增与测序
利用基因芯片技术对多种基因进行同时检测和分析，快速筛查和鉴定污染菌的种类和数量。
基因芯片技术
通过宏基因组学技术对发酵过程中的微生物群落进行分析和鉴定，全面了解发酵过程中的微生物种类和动态变化。
宏基因组学分析
CHAPTER
发酵染菌预防措施
04
选择适宜培养基
根据发酵菌种特性，选择适宜的培养基配方，提高菌体生长速度和发酵效率。
灭菌工艺控制
对培养基、水等原料进行严格的灭菌处理，确保无菌状态。
定期检查培养基质量
对培养基进行定期检查，确保其无菌、无杂质、无变质等情况。
对发酵罐、管道、阀门等设备设施进行定期检查，确保其完好无损、无泄漏等情况。
定期检查设备
对设备进行定期维护保养，延长其使用寿命，确保其正常运转。
维护保养设备
对设备维修情况进行记录，为设备故障排查和维修提供依据。
建立设备维修档案
CHAPTER
发酵染菌后处理方法
05
在发现染菌后，首要任务是立即停止发酵过程，以防止细菌进一步繁殖和扩散。
对可能受到污染的原料、设备、工具等进行隔离，避免交叉污染。同时，对周围环境进行彻底清洁和消毒，以消除潜在的污染源。
隔离污染源
立即停
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