1、发酵生产染菌及防治项目报告 2010-03-19 20:20:19 阅读 22 评论 0 字号：大中小一、 项目背景在工业生产中，发酵生产过程大多为纯种培养过程，需要在没有杂菌污染的条件下进行。而发酵生产的环节又比较多，因此在发酵生产中要完全杜绝染菌就有很大的困难。一旦发生染菌，就应该尽快找出污染的原因，并采取相应的有效措施，把发酵染菌造成的损失降低到最小。二、项目目标及任务1、项目目标：能大致说出染菌对发酵过程的影响，染菌发生的不同时期、程度对发酵的影响。2、项目任务（1）能根据生产中发酵异常现象进行原因分析，包括种子培养和发酵的异常现象、染菌的检查和判断、发酵染菌原因分析等。（2）能够判断
2、杂菌污染的途径，挽救与处理杂菌污染的措施。三、项目的理论依据1、染菌发生的不同时间对发酵的影响（1） 种子培养其染菌 种子培养的目的主要是使微生物细胞生长与繁殖，增加微生物的数目，薇发酵做准备。一般种子罐中的微生物菌体浓度较低，而其培养基的营养又十分丰富，容易发生染菌。若将污染的种子带入发酵罐，则会造成更大的危害，因此应严格控制种子染菌的情况的发生。一旦发现种子受到杂菌的污染，应经灭菌后弃去，并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。（2） 发酵前期染菌 在发酵前期，微生物菌体主要是处于生长、繁殖阶段，这段时期代谢的产物很少，相对而言这个时期也容易发生染菌。染菌后的杂菌迅速繁殖，与生产菌争夺培
3、养基中的营养物质，严重干扰生产菌的正常生长、繁殖及产物的生成，甚至会抑制或杀灭生成菌。（3） 发酵中期染菌 发酵中期染菌将会导致培养基中的营养物质大量消耗，并严重干扰生产菌的生长和代谢，影响产物的生成。有的杂菌在染菌后大量繁殖，产生酸性物质，使 pH 下降，糖、氮等的消耗加速，菌体发生自溶，致使发酵液发黏，并产生大量的泡沫，最终导致代谢产物的积累减少或停止；有的染菌后会使已生成的产物被利用或破坏。从目前的情况来看，发酵中期染菌一般较难挽救，危害性较大，在生产过程中应尽力做到早发现、快处理。（4）发酵后期染菌 由于到了发酵后期，培养基中的糖、氮等营养物质已接近耗尽，且发酵的产物也已积累较多，如果
4、染菌量不太大，对发酵的影响相对来说就要小一些，可继续进行发酵。2、种子培养和发酵的异常现象发酵过程中的种子培养和发酵的异常现象是指发酵过程中的某些物理参数、化学参数或生物参数发生与原有规律不同的变化，这些改变必然影响发酵水平，使生产蒙受损失。对此，应及时查明原因，加以解决。（1）种子培养异常 菌体生长缓慢：培养基原料质量下降，菌体老化，灭菌操作失误，供氧不足，培养温度偏高或偏低，酸碱度调节不当，接种物冷藏时间长或接种量过低，或接种物本身质量较差。 菌丝结团：菌丝团中央结实，内部菌丝的营养吸收和呼吸受到影响，不能正常生长，原因多而且复杂。 代谢不正常：接种物质量和培养基质量，培养环境查，接种量小
5、，杂菌污染等有关。（2）发酵异常 菌体生长差：种子质量差或种子低温放置时间长，导致代谢缓慢。 pH 过高或过低：培养基原料质量差，灭菌效果差，加糖、加油过多或过于集中等影响，是所有代谢反应的综合反映。 溶解氧水平异常红霉素发酵过程中溶氧的变化当杂菌是好气性微生物时，溶解氧的变化是在较短时间内下降，直至接近于零，且在长时间内不能回升；当杂菌是非好气性微生物，而生产菌由于受污染而抑制生长，使耗氧量减少，溶解氧升高。正常发酵溶解氧曲线异常发酵溶解氧曲线-异常发酵光密度值 泡沫过多：菌体生长差，代谢速度慢，接种物嫩或种子未及时移种而过老，蛋白质类胶体物质多，培养基灭菌时温度过高或时间过长，葡萄糖受到破
6、坏后变成氨基糖会引起泡沫。 菌体浓度过高或过低：罐温长时间偏高，或停止搅拌时间较长造成溶氧不足，或培养基灭菌不当导致营养条件较差，种子质量差、菌体或菌丝自溶。四、项目实施方案1、发酵染菌原因分析总结发酵染菌的经验教训，积极采取必要的措施，防止生产过程中再次染菌，把发酵染菌控制在生产前。防患于未然是发酵生产过程中控制染菌污染的最重要措施。从两表中可以看出，由于不同厂家的生产工艺、技术管理水平好坏不同，而使各种染菌原因的百分率有所不同，其中尤以设备渗漏和空气带菌而染菌较为普遍且严重。值得注意的是，不明原因的染菌分别达20.0%和 35.13%。这表明，目前分析染菌原因的水平还有待于进一步提高。（1
7、）染菌的杂菌种类分析杂菌的种类 染菌原因分析耐热的芽孢杆菌 培养基或设备灭菌不彻底球菌、无芽孢杆菌等不耐热菌 种子带菌/空气除菌不彻底浅绿色菌落的杂菌 设备或冷却盘管的渗漏霉菌 无菌室灭菌不彻底或无菌操作不当酵母菌 糖液灭菌不彻底或糖液放置时间过长（2）设备渗漏方面原因由于发酵罐需要经受温度的升降变化，使用久了难免会出现夹层盘管的细微腐蚀而出现渗漏，导致染菌的发生。当设备渗漏时，往往每批染菌发生的时间逐渐提前。（3）空气过滤系统方面原因进风口、生产环境、空气过滤器（滤芯的灭菌要彻底，过滤介质要定期检查更换）。空气过滤系统带菌会使发酵罐批批染菌、罐罐染菌，此时就要对空气过滤系统进行无菌样检测。2
8、、杂菌污染的途径和防治（1）种子带菌及其防治检查发生污染所用的保藏菌种。检查发生污染的种子罐接种所用的三角瓶等器皿。检查对三角瓶、棉花塞、培养基等所进行的灭菌操作。检查天菌锅的工作情况， 校核温度表和压力表。灭菌锅工作时锅内空气务必排尽。检查无菌室的无菌状况， 特别是接种箱。检查接种箱所用的杀菌熏剂。检查操作人员的操作技术。对杂菌或噬菌体进行微生物检验。（2）空气带菌及其防治要杜绝无菌空气带菌，就必须从空气的净化工艺和设备的设计、过滤介质的选用和装填、过滤介质的灭菌和管理等方面完善空气净化系统。空气净化系统导致染菌，占总染菌的 189 。防治措施：油渗入空气：改用无油润的压缩机。列管式冷却器穿
9、孔。过滤介质松动，空气走短路。过滤介质被水润湿。过滤介质老化。3、操作失误导致染菌及其防治灭菌时由于操作不合理，未将罐内的空气完全排除，造成压力表显示“假压”。产生泡沫发泡严重时泡沫可上升至罐顶甚至逃逸，以致泡沫顶罐。连续灭菌过程中，培养基灭菌的温度及其停留时间没有符合灭菌的要求。探头或元件灭菌方法不当。4、噬菌体污染及其防治引起发酵生产噬菌体污染的原因，大都是由于生产过程中，人们不加注意地把大量活菌体随意排放，这些活菌体栖息于周围环境，同少量与其有关的其它溶原性菌株按触，经过变异和杂交， 最终发生使生产菌株溶菌的烈性噬菌体，并在环境中逐渐增殖，随空气流动，污染种子和发酵罐 被噬菌体污染的发酵
10、罐又大量排气，便是更太的发源点。认真保藏好生产菌株，确保其不受污染。严禁活菌体排放。强化设备管理。加强环境卫生工作。加强对无菌空气，空间杂菌及噬菌体监测工作。5、杂菌污染的挽救及处理发酵过程一旦发生染菌，应根据污染微生物的种类、染菌的时间或杂菌的危害程度等进行挽救或处理，同时对有关设备也进行相应的处理。（1）种子培养期染菌处理：应经灭菌后弃之，并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。（2）发酵前期染菌处理：营养成分消耗不多，应迅速重新灭菌；另处，补充必要的营养成分，重新接种进行发酵。 （3）发酵中、后期染菌处理：可以加人适当的杀菌剂或抗生素以及正常的发酵液，以抑制杂菌的生长速度；产品的含量若
11、达一定值，只要明确是染菌也可放罐。（4）染菌后对设备的处理：空罐加热灭菌后至 120以上、30min 后，才能使用。也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡 12h 以上等方法进行处理。五、讨论1、染菌的检查和判断发酵过程是否染菌应以无菌试验的结果为依据进行判断。在发酵生产过程中，如何及早发现杂菌的污染并及时采取措施加以处理，是避免染菌造成严重经济损失的重要手段。因此，生产上要求能准确、快速的检查出杂菌的污染。目前常用于检查是否染菌的无菌试验方法主要有以下四种：（1）显微镜检查法（镜检法）（2）肉汤培养法（3）平板划线培养或斜面培养检查法（4）发酵过程的异常现象观察法无菌试验时，如果肉汤连续三次发生变色反应（由红色变为黄色）或产生混浊，或平板培养连续三次发现有异常菌落的出现，即可判断为染菌。
