发酵工程与设备第四章、发酵工业的无菌技术ppt课件.ppt

第四章、第一讲4.1发酵工业的无菌处理4.2发酵工业污染的防治策略一、染菌的影响（一）染菌对发酵的影响1、发酵染菌对不同品种的影响链霉素、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。疫苗生产危害很大。现在疫苗多采用深层培养，这是一类不加提纯而直接使用的产品，在其深层培养过程中，一旦污染杂菌，不论死菌、活菌或内外毒素，都应全部废弃。因此，发酵罐容积越大，污染杂菌后的损失也越大。

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。
3、不同时间染菌对发酵的影响（1）种子培养期染菌（2）发酵前期染菌（3）发酵中期染菌（4）发酵后期染菌（二）发酵染菌对提炼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，直接影响提炼总收率。
2、发酵染菌对提炼的影响二、染菌的原因（二）染菌原因

造成染菌的因素很多，但总结几十年的经验，对绝大部分罐批染菌的原因是比较清楚的，但在实际生产中发酵染菌率仍比较高，可以说产生这种现象大多数是由于工作中“明知故犯”“不负责任”和“侥幸心理”所造成的。例如，灭菌的蒸汽压不足不能灭菌；设备有渗漏不能进罐等等都是众所周知的，但因为有侥幸心理还是照样灭菌，进罐，结果以污染杂菌而告终。现将我们收集到的国内外几家抗生素工厂发酵染菌原因列于下：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24.94上海第三制药厂染菌原因分析
项目百分率%
种子带菌14.15
盘管穿孔14.20
阀门渗漏23.30
空气系统有菌10.0
管理不善25.80
其它7.49
原因不明5.78
管理不善而染菌的有31个罐批，占25.08％经分析有下表所列原因：

项目百分率%
进罐前未做设备严密度检查25.8
接种违反操作规程25.8
检修质量缺乏验收制度19.35
操作不熟练19.35
配料违反工艺规程6.45
调度不当3.25第四制药厂链霉素发酵染菌原因分析
项目百分率%
外界带入杂菌（取样、补料）8.20
设备穿孔7.60
空气系统有菌26.00
停电罐压跌零1.60
接种11.00
蒸汽压力不足或蒸汽量不足0.60
管理问题7.80
操作违反规程1.60
种子带菌0.60
原因不明35.00造成染菌的主要原因总结2、空气带菌3、种子带菌4、灭菌不彻底原材料储存和保管，如液胨、玉米浆、母液糖等有机原料——杂菌的数量
发酵罐、培养基配制罐等设备的清洗质量——有无灭菌的死角
对减少或避免染菌仍然是十分必要的。
发酵罐的“死角”发酵罐罐底脓疱状积垢造成“死角”法兰连接不当造成的“死角”灭菌时蒸汽不易通达的“死角”及其消除方法5、技术管理不善三、无菌状况的检测2、种子及发酵液无菌状况检测3、发酵过程的异常现象判断
DO2水平异常变化
pH异常变化尾气CO2异常变化四、染菌情况分析2、多罐染菌
系统问题，如空气过滤系统有问题，特别是总过滤器长期没有检查，可能受潮失效；移种或补料的分配站有渗漏或灭菌不彻底4、中后期染菌
补料的料液灭菌不彻底或补料管道、阀门渗漏，一般不会是种子问题五、染菌的防止无菌室要求http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc2、防止设备渗漏试漏方法可采用水压试漏法。即被测设备的出口处装上压力表，将水压入设备，待设备中压力上升到要求压力，关闭进出水，看压力有否下降。压力下降则有渗漏。但有些渗漏很小，看不出何处漏水，可以用稀碱溶液压入设备，然后用蘸有酚酞的纱布揩，只要酚酞能变红处即为渗漏处。
阀门渗漏可以用集气桶来试漏。方法是先在集气桶中装满水，然后关闭所有阀门，向发酵罐中通入空气，使罐压上升到要求压力，一般一公斤以上。由于集气桶连通各管道，观察哪根管子冒泡，即这根管子的阀门漏气。3、防止培养基灭菌不彻底蒸汽下进上出防止方