發(fā)酵過(guò)程中染菌綜合分析及防止措施

1.造成發(fā)酵染菌的可能途徑有哪些？
     菌種培養過(guò)程操作不當
     培養基滅菌不徹底
     發(fā)酵設備（如發(fā)酵罐、管道）密封不嚴
     空氣除菌不凈

2.既然染菌不可避免，哪我們應該怎樣做？
  要提高生產(chǎn)技術(shù)水平，強化生產(chǎn)過(guò)程的管理，把握好各個(gè)易染菌的環(huán)節，盡可能防止發(fā)酵染菌的發(fā)生；而且一旦發(fā)生染菌，要能盡快找出其污染的原因，并采取相應的有效措施，把發(fā)酵染菌造成的損失降低到最小。

3.不同發(fā)酵過(guò)程相對危害最大的雜菌種類(lèi)？
青霉素的發(fā)酵    細短產(chǎn)氣桿菌
鏈霉素的發(fā)酵    細短桿菌、假單孢桿菌
四環(huán)素的發(fā)酵    雙球菌、芽孢桿菌、莢膜桿菌
谷氨酸的發(fā)酵    噬菌體
檸檬酸的發(fā)酵    青霉菌

4.不同生產(chǎn)階段染菌對發(fā)酵的影響：
  種子培養期染菌:對整個(gè)發(fā)酵過(guò)程的危害極大
  發(fā)酵前期染菌：嚴重干擾生產(chǎn)菌的生長(cháng)繁殖
  發(fā)酵中期染菌：干擾生產(chǎn)菌的代謝，影響產(chǎn)物的生成
  發(fā)酵后期染菌：影響相對較小

5.不同染菌原因對發(fā)酵的影響：
  種子帶菌：將導致染菌范圍不斷擴大，使生產(chǎn)蒙受重大損失。
  空氣帶菌：使發(fā)酵大面積染菌
  培養基或設備滅菌不徹底：一般不具延續性，使單個(gè)（批）發(fā)酵罐發(fā)酵失敗
  設備滲漏：染菌幾率較大

6.發(fā)酵異�，F象及染菌原因分析：
  （1）溶解氧的異常變化
     當雜菌是好氣性微生物時(shí)，溶解氧的變化是在較短時(shí)間內下降，直至接近于零，且在
     長(cháng)時(shí)間內不能回升；
     當雜菌是非好氣性微生物，而生產(chǎn)菌由于受污染而抑制生長(cháng)，使耗氧量減少，溶解氧
     升高。
   （2）排氣的CO2異常變化
      如雜菌污染時(shí)，糖耗加快， CO2含量增加，噬菌體污染后，糖耗減慢，CO2含量減少。因此，可根據CO2含量的異常變化判斷染菌。
   （3）其它異�，F象：
      如菌體生長(cháng)不良、pH值的異常變化、發(fā)酵過(guò)程中泡沫的異常增多、發(fā)酵液的顏色異常變化、代謝產(chǎn)物含量的異常下跌、發(fā)酵周期的異常拖長(cháng)、發(fā)酵液的粘度異常增加等判斷染菌。

7.染菌原因分析：
 （1）從染菌的規模來(lái)分析染菌原因
     大批發(fā)酵罐染菌：空氣系統
     部分發(fā)酵罐(或罐組)染菌：前期可能是種子帶雜菌，或滅菌不徹底，中后期則可能是中間補料系統或由管路系統發(fā)生問(wèn)題所造成的
     個(gè)別發(fā)酵罐連續染菌：設備問(wèn)題(如閥門(mén)的滲漏或罐體腐蝕磨損)，設備的腐蝕磨損所引起的染菌會(huì )出現每批發(fā)酵的染菌時(shí)間向前推移的現象
     個(gè)別發(fā)酵罐偶然染菌：原因比較復雜，因為各種染菌途徑都可能引起。
  （2）從染菌的時(shí)間來(lái)分析
      發(fā)酵早期染菌：種子帶菌、培養基和設備滅菌不徹底、設備或管道有死角
      中、后期染菌：中間補料、設備滲漏、操作不合理
  （3）從染菌的類(lèi)型來(lái)分析：
       耐熱性芽孢桿菌：死角或滅菌不徹底
       球菌、酵母：可能是從蒸汽的冷凝水或空氣中帶來(lái)的
       淺綠色菌落(革蘭氏陰性桿菌) ：發(fā)酵罐的冷卻管或夾套滲漏
       霉菌：滅菌不徹底或無(wú)菌操作不嚴格
（4）設備滲漏的原因：當設備滲漏時(shí)，往往每批染菌發(fā)生的時(shí)間逐漸提前
   a發(fā)酵液中腐蝕性物質(zhì)對設備的腐蝕
   b磨蝕
   c設備加工不良
（5）盤(pán)管滲漏的防止：
  放罐后要認真清洗發(fā)酵罐
  控制冷卻水質(zhì)量，降低其中氯離子含量
  對盤(pán)管定期檢查、試漏，及時(shí)發(fā)現漏隙
  試漏方法：氣壓試驗   水壓試驗
  空氣分布管滲漏的防止
  罐體滲漏的防止
  管件的滲漏
  管路的連接：
  螺紋連接  法蘭連接   焊接
（6）空氣過(guò)濾系統方面原因：
  原因分析：進(jìn)風(fēng)口、生產(chǎn)環(huán)境、空氣過(guò)濾器
  染菌特點(diǎn)：空氣過(guò)濾系統帶菌會(huì )使發(fā)酵罐批批染菌、罐罐染菌，此時(shí)就要對空氣過(guò)濾系統進(jìn)行無(wú)菌樣檢測

8.染菌的檢查和判斷
       ①無(wú)菌試驗方法
       ②顯微鏡檢查法（鏡檢法）
       ③肉湯培養法
       ④平板劃線(xiàn)培養或斜面培養檢查法
發(fā)酵過(guò)程的異�，F象觀(guān)察法
如果肉湯連續三次發(fā)生變色反應（由紅色變?yōu)辄S色）或產(chǎn)生混濁，或平板培養連續三次   發(fā)現有異常菌落的出現，即可判斷為染菌。

9.雜菌污染的挽救及處理：
  （1）種子培養期染菌：應經(jīng)滅菌后棄之，并對種子罐、管道等進(jìn)行仔細檢查和徹底滅菌
  （2）發(fā)酵前期染菌：營(yíng)養成分消耗不多，應迅速重新滅菌；另處，補充必要的營(yíng)養成分，                   重新接種進(jìn)行發(fā)酵。
  （3）發(fā)酵中、后期染菌：可以加人適當的殺菌劑或抗生素以及正常的發(fā)酵液，以抑制雜菌的生長(cháng)速度；產(chǎn)品的含量若達一定值，只要明確是染菌也可放罐。
  （4）發(fā)酵后對設備的處理：空罐加熱滅菌后至120℃以上、30min后，才能使用。也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12h以上等方法進(jìn)行處理

10.雜菌污染的途徑和防治：
  （1）種子帶菌及其防治：
      原因分析：種子保存  種子培養設備  種子換代及接種  種子培養基
      防治措施：
         檢查發(fā)生污染所用的保藏菌種。
         檢查發(fā)生污染的種子罐接種所用的三角瓶等器皿。
         檢查對三角瓶、棉花塞、培養基等所進(jìn)行的滅菌操作。
         檢查天菌鍋的工作情況，校核溫度表和壓力表。滅菌鍋工作時(shí)鍋內空氣務(wù)必排盡。
         檢查無(wú)菌室的無(wú)菌狀況，特別是接種箱。檢查接種箱所用的殺菌熏劑。
         檢查操作人員的操作技術(shù)。
         對雜菌或噬菌體進(jìn)行微生物檢驗。
  （2）空氣帶菌及其防治：
        防治措施：
          油滲入空氣：改用無(wú)油潤的壓縮機。
          列管式冷卻器穿孔。
          過(guò)濾介質(zhì)松動(dòng)，空氣走短路。
          過(guò)濾介質(zhì)被水潤濕。
          過(guò)濾介質(zhì)老化.
  （3）設備的滲漏或“死角”造成的染菌及其防治：
      設備滲漏主要是指發(fā)酵罐、補糖罐、冷卻盤(pán)管、管道閥門(mén)等，由于化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕磨濁攤口金屬與原料中的泥沙之間磨損、加工制作不良等原因形成微小漏孔后發(fā)生滲漏染菌。
    “死角”包括了發(fā)酵設備或連接管道的某一部位和培養基或其他物料的某一部分等。
   ?盤(pán)管的滲漏染菌及防治：
     原因分析：由于存在溫差（內冷卻水溫、外滅菌溫），溫度急劇變化，或發(fā)酵液的pH低、化學(xué)腐蝕嚴重等原因。
     防治措施：生產(chǎn)上可采取仔細清洗，檢查滲漏，或降低冷卻水中Cl-1的含量等措施加以防治。
  ?空氣分布管的“死角”染菌及防治：
      原因分析：受攪拌與通所的影響，易磨蝕穿孔
      防治措施：采取頻繁更換空氣分布管或認真洗滌等措施
  ?發(fā)酵罐的滲漏染菌及防治：
原因分析：
  發(fā)生局部化學(xué)腐蝕或磨蝕，產(chǎn)生穿孔滲漏。
  罐焊接處等的周?chē)�容易積集污垢。
  發(fā)酵罐的制作不良。
  發(fā)酵罐封頭上的各個(gè)接口。
  發(fā)酵罐的修補焊接位置不當。
防治措施：
   采取罐內壁涂刷防腐涂料、加強清洗并定期鏟除污垢等是有效消除染菌的措施。
   采用不銹鋼或復合鋼可有效克服此弊端并注意清洗是可以避免染菌的。
    ④管路的安裝或管路的配置不合理形成“死角”：
      原因分析：
       經(jīng)常將一些管路匯集到一條總的管路上。管路大多采用法蘭連接。
     防治措施：
       采用單獨的排氣、排水和排污管可有效防止染菌的發(fā)生。
       法蘭的加工、焊接和安裝要符合滅菌的要求盡可能減少或取消連接法蘭等措施
    ⑤管件的滲漏形成染菌及防治：
 （4）生產(chǎn)原料滅菌不徹底導致的染菌：
      *原因分析：
        淀粉質(zhì)原料，在升溫過(guò)快或混合不均勻時(shí)容易結塊，使團塊中心部位“夾生”，蒸汽不易進(jìn)入將雜菌殺死
        培養基中諸如麩皮、黃豆餅一類(lèi)的固形物含量較多，在投料時(shí)濺到罐壁或罐內的各種支架上，容易形成堆積，這些堆積物在滅菌過(guò)程由于傳熱較慢，一些雜菌也不易被殺滅。
     *防治措施：
       升溫前先通過(guò)攪拌混合均勻，并加人一定量的淀粉酶進(jìn)行液化；有大顆粒存在時(shí)應先經(jīng)過(guò)篩除去，再行滅菌；
      對于麩皮、黃豆餅一類(lèi)的固形物含量較多的培養基，采用罐外預先配料，再轉至發(fā)酵罐內進(jìn)行實(shí)罐滅菌較為有效。
     *具體措施：
       購進(jìn)原料應干燥，倉貯原料應保持干燥。
       制各培養基時(shí)，粉碎原料先用冷水浸潤，調漿罐攪拌要充分防止結塊。
       粉碎原料顆粒應足夠小，大顆粒會(huì )影響殺菌效果。
       假如生產(chǎn)原料被孢子嚴重污染，制成培養基后，可在30℃保溫數小時(shí)，待孢子
          發(fā)芽后再行殺菌。
  （5）操作不當造成染菌及其防治：
       *原因分析：
         滅菌時(shí)由于操作不合理，未將罐內的空氣完全排除，造成壓力表顯示“假壓”。
         產(chǎn)生泡沫發(fā)泡嚴重時(shí)泡沫可上升至罐頂甚至逃逸，以致泡沫頂罐。
         連續滅菌過(guò)程中，培養基滅菌的溫度及其停留時(shí)間沒(méi)有符合滅菌的要求。
         探頭或元件滅菌方法不當。
      *防治措施：
         滅菌升溫前打開(kāi)排氣閥，排盡冷空氣。
         加入消泡劑進(jìn)行消泡處理。
         連續滅菌過(guò)程中，避免蒸汽壓力的波動(dòng)過(guò)大，嚴格控制滅菌溫度。
         探頭或元件保證滅菌徹底。
   （6）噬菌體污染及其防治：
        防治措施：
          認真保藏好生產(chǎn)菌株，確保其不受污染。
           嚴禁活菌體排放。
           強化設備管理。
           加強環(huán)境衛生工作。
           加強對無(wú)菌空氣，空間雜菌及噬菌體監測工作。
       *感染噬菌體后采用的理方法:
          選育抗性菌株。
          輪換使用專(zhuān)一性不同的菌株。
          加化學(xué)藥物(如谷氨酸發(fā)酵可加2~4ppm氯霉素，0.1%三聚磷酸鈉，0.6%檸檬
          酸鈉或銨等)。
          將培養液重新滅菌再接種(噬菌體不耐熱，70~80?C經(jīng)5分鐘即可殺死)
            其他方法