发酵工程发酵工业无菌技术.pptx

4发酵工业的无菌技术什么是染菌？
发酵过程中除了生产菌以外，还有其它菌生长繁殖。一、发酵工业的无菌处理消毒（disinfection）是指用化学或物理的方法杀灭或去除病原微生物的过程，它一般只能杀死营养细胞而不能杀灭细菌芽孢。
消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。
除菌（degerming）是用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子。
防腐（antisepsis）就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食品等发生霉腐的措施。如低温、缺氧、干燥、高渗、添加防腐剂等。
1）由于杂菌污染，使发酵培养基因杂菌的消耗而损失，造成产率的下降；
2）由于杂菌所产生的某些代谢产物，或染菌后发酵液某些理化性质的改变，使产物的提取变得困难，造成得率降低或使产品质量下降；
3）污染的杂菌可能会分解产物而使生产失败；4）污染的杂菌大量繁殖，会改变反应介质的pH，从而使生物化学反应发生异常变化；
5）发生噬菌体污染，微生物细胞被裂解而使生产失败等。三、发酵污染及其危害的具体分析放线菌由于生长的最适pH为7左右，因此染细菌为多，而霉菌生长pH为5左右，因此染酵母菌为多。
青霉素发酵染菌，绝大多数杂菌都能直接产生青霉素酶，而另一些杂菌则可被青霉素诱导而产生青霉素酶。不论在发酵前期、中期或后期，染有能产生青霉素酶的杂菌，都能使青霉素迅速破坏。链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素等虽不象青霉素发酵染菌那样一无所得，但也会造成不同程度的危害。如杂菌大量消耗营养干扰生产菌的正常代谢；改变pH，降低产量。
灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制霉菌，对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。2、污染不同种类和性质的微生物的影响（2）污染其它杂菌
有些杂菌会使生产菌自溶产生大量泡沫，即使添加消泡剂也无法控制逃液，影响发酵过程的通气搅拌。
有的杂菌会使发酵液发臭、发酸，致使pH下降，使不耐酸的产品破坏。特别是染芽孢杆菌，由于芽孢耐热，不易杀死，往往一次染菌后会反复染菌。由于接种量较小，生产菌生长一开始不占优势，而且培养基营养丰富，容易污染杂菌。种子染菌对发酵危害极大，应严格控制种子染菌，如在此阶段染菌，应将培养液全部废弃。（2）发酵前期染菌发酵中期染菌，处理困难，危害很大。（4）发酵后期染菌4、杂菌污染对发酵产物提取和产品质量的影响污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异，如污染霉菌时，影响较小，而污染细菌时很难过滤。由于过滤困难，过滤时间拉长，影响发酵液储罐和过滤设备的周转使用，破坏了生产平衡。染菌发酵液还会因过滤困难而大幅度降低过滤收率，直接影响提取总收率。2）发酵染菌对提取的影响四、杂菌污染的防治溶解氧水平的异常变化
污染好氧性杂菌，溶解氧在短时间内下降，并接近零值，长时间不能回升；污染非好氧性杂菌，生产菌受到抑制，耗氧量减少，溶解氧升高。
pH异常
对于污染产酸菌或利用碳源效率高生长较快的杂菌，会使pH迅速下降。尾气中CO2含量异常
污染杂菌，糖耗加快，CO2含量增加；感染噬菌体，糖耗减慢，CO2含量减少。2、污染的原因分析
染菌的原因复杂，包括种子带菌、空气带菌、设备渗漏、培养基或补料液灭菌不彻底、操作失误、技术管理不善等。日本工业技术院发酵研究所多年来抗生素发酵染菌原因分析
项目百分率%
种子带菌或怀疑种子带菌9.64
接种时罐压跌零0.19
培养基灭菌不透0.79
总空气系统有菌19.96
泡沫冒顶0.48
夹套穿孔12.36
盘管穿孔5.89
接种管穿孔0.39
阀门渗漏1.45
搅拌轴密封渗漏2.09
罐盖漏1.54
其它设备渗漏10.13
操作原因10.15
原因不明24.941）从污染杂菌的种类分析
污染耐热芽孢杆菌：培养基或设备灭菌不彻底；
污染不耐热杂菌：种子带菌、空气除菌不彻底、设备渗漏或操作问题；
污染浅绿色菌落杂菌：冷却盘管渗漏引起；
污染霉菌：无菌室灭菌不彻底，或操作问题；
污染酵母菌：糖液灭菌不彻底。
2）从污染时间分析
发酵前期染菌：种子带菌、培养基或设备灭菌不彻底、操作不当或空气带菌；
发酵后期染菌：中间补料污染、设备渗漏或操作问题。
3）从染菌程度分析
多个罐染菌：种子带菌、空气系统问题；
个别罐染菌：设备问题、操作不当。3、杂菌污染的途径及其预防措施防止种子带菌无菌室要求2）空气带菌防止空气引起的染菌空气冷却器的列管穿孔泄露，冷却水会渗入到空气中，造成染菌。
棉花-活性炭过滤器长期使用后，棉花和活性炭的体积被压缩而松动，如果上下端棉花铺得厚薄不均，厚的一边阻力大空气不畅通，薄的一边空气容易通过，久而久之，薄的一边长期受空气顶吹而使棉花活性炭改变位置，造成过滤器失效。
过滤器用蒸汽灭菌时，若被蒸汽冷凝水润湿就会降低或丧失过滤效能，灭菌完毕应立即缓慢通