菌与噬菌体的防治.pptVIP

第四章 发酵工艺过程控制 * * 第九节 杂菌与噬菌体的防治 ◇ 纯种发酵（单菌或混菌）；菌种以外的微生物都被视为杂菌。 ◇ 所谓染菌，是指在发酵培养基中侵入了有碍生产的其它微生物。 ◇ 几乎所有的发酵工业都有可能遭遇杂菌或噬菌体的污染。染菌的结果，轻者影响产量或质量，重者可能导致倒罐，甚至停产，造成原料、人力和设备动力的浪费。 防止杂菌和噬菌体污染是保证发酵正常进行的关键之一 一、杂菌污染的原因与防治 1、 从染菌的现象分析染菌的原因 1）从染菌的时间分析 ● 早期（如接种后12 h或24 h），除了种子带菌外，主要是培养基或设备灭菌不彻底。 ● 相反，中、后期染菌则可能与中间补料、设备渗漏以及操作不合理等有关，也可能是空气过滤器不严所致。 2）从污染的杂菌类型分析 ● 污染耐热的芽孢杆菌，多数是因培养基灭菌不彻底或设备存在死角所致； ● 污染无芽孢杆菌、球菌等不耐热菌，可能是从蒸汽的冷凝水中带来的，或空气系统不严造成。 3）从发酵罐及批次分析 大批发酵罐染菌是指整个工厂各个产品的发酵罐都出现杂菌现象，而且染的是同一种菌，主要是空气过滤器除菌不净，空气带菌而造成的。 个别发酵罐连续染菌，较多地是由于设备问题而造成的。如阀门的渗漏或罐体破损，特别是蛇形管的穿孔，有时不易察觉。有时设备破损引起的染菌会出现每批染菌时间前移现象。 个别发酵罐偶然染菌的原因最为复杂，各种染菌途径都有可能引起。 根据谷氨酸发酵情况分析，染菌原因以 设备问题（设备渗漏、管道不严、设备死角）和空气问题（过滤器不严、过滤器失效、过滤器受潮）为主， 种子（二级种子染菌）次之， 而培养基消毒不透的情况较少。 2、 防止染菌要点 （1）空气系统 提高空压机进口空气的洁净度、防止空气带油、水及过滤器失效。 如提高空压机吸气口位置并加强压缩前的过滤；防止空气冷却器漏水而进入空气系统；在空气过滤器灭菌时要防止冲翻介质而短路，防止烤焦介质或着火；装填纤维介质时要压紧；操作中要防止空气的压力剧变和流速激增等。 （2）设备 ● 发酵罐及其附属设备应注意严密和防止泄漏，避免形成“死角”。与物料、空气、下水道连接的阀门皆需保证严密度。 ● 用超净工作台及净化室代替无菌室，以提高无菌程度。 ● 连消设备的连消塔要简单，易拆装清理，操作时蒸汽能与物料均匀混合，并易控温度；维持罐在料液输送时培养基在罐中能均匀地缓慢上升，不走短路。 （3）工艺操作 ① 空罐准备 放罐后应进行全面检查和清洗。要清理罐内残渣，去除罐壁污垢，清除空气分布管、温度计套管等处堆积的污垢及罐内的“死角”。要防止端面轴封漏气、搅拌添料箱及阀门渗漏等。蛇管和夹层要按设计规定的压力定期试压。空消时应先将罐内空气排尽，保持蒸汽畅通，阀门、管道均要彻底灭菌。 ② 实罐灭菌 配制培养基时要防止原料结块。配料罐出口应有筛板过滤器（筛孔直径≤0.5mm），以防块状物及异物进入罐内。灭菌时，要保证各路进气畅通及罐内料液翻腾激烈，控制好温度与压力，严防泡沫冒顶及料液倒流到空气系统中。 ③ 连消 料液进入连消塔前需先预热。灭菌过程中，料液温度及其在维持罐停留的时间都必须符合要求，确保灭菌彻底。当冷却管开放冷水时，防止因突然冷却造成负压而吸入外界空气。为确保灭菌温度稳定，连消必须实现自动控制。 ④ 补料 补入发酵罐内的料液一定要保证无菌。 ⑤ 种子 有关种子操作的制度要严格遵守；摇瓶瓶塞要确保严密。 ⑥ 无菌试验 无菌试验要严格取样操作，力求减少误差。应同时用肉汤和双碟作对照，以便迅速作出判断。当发现染菌时，要通过分辨菌型来探索菌源，并对杂菌做耐热试验考察。如果怀疑种子罐染菌，则种子不能轻率进发酵罐。 3、 无菌检查与染菌的处理 为了防止在种子培养或发酵过程中污染杂菌，在接种前后、种子培养及发酵过程中分别进行无菌检查，以便及时发现染菌，并在染菌后及时进行必要处理是很重要的。 （1）无菌检查 ◆ 染菌通常通过3个途径发现：无菌试验、发酵液直接镜检、发酵液的生化分析。其中无菌试验是判断染菌的主要依据。 ◆ 无菌试验方法有双碟培养、斜面培养、肉汤培养等，其中以双碟和肉汤培养为主。 （2）染菌的判断 ◆ 以肉汤和双碟培养的反应为主，镜检为辅。 ◆ 每8h一次的无菌检查，至少用2只酚红肉汤及1只双碟同时取样。 ◆ 无菌试验时，如果肉汤连续3次变色（红→黄）或产生浑浊，或双碟培养连续3次有杂菌菌落，即判断为染菌。 （3）染菌率的统计 以发酵罐染菌批（次）为基准，染菌罐批（次）应