發(fā)酵過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(yǎng)過程操作不當(dāng)
     培養(yǎng)基滅菌不*
     發(fā)酵設(shè)備（如發(fā)酵罐、管道）密封不嚴(yán)
     空氣除菌不凈

2.既然染菌不可避免，哪我們應(yīng)該怎樣做？
  要提高生產(chǎn)技術(shù)水平，強(qiáng)化生產(chǎn)過程的管理，把握好各個(gè)易染菌的環(huán)節(jié)，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(yīng)的有效措施，把發(fā)酵染菌造成的損失降低到zui小。

3.不同發(fā)酵過程相對(duì)危害zui大的雜菌種類？
青霉素的發(fā)酵    細(xì)短產(chǎn)氣桿菌
鏈霉素的發(fā)酵    細(xì)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(duì)發(fā)酵的影響：
  種子培養(yǎng)期染菌:對(duì)整個(gè)發(fā)酵過程的危害極大
  發(fā)酵前期染菌：嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的生長繁殖
  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(duì)較小

5.不同染菌原因?qū)Πl(fā)酵的影響：
  種子帶菌：將導(dǎo)致染菌范圍不斷擴(kuò)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(yǎng)基或設(shè)備滅菌不*：一般不具延續(xù)性，使單個(gè)（批）發(fā)酵罐發(fā)酵失敗
  設(shè)備滲漏：染菌幾率較大

6.發(fā)酵異?，F(xiàn)象及染菌原因分析：
  （1）溶解氧的異常變化
     當(dāng)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(nèi)下降，直至接近于零，且在
     長時(shí)間內(nèi)不能回升；
     當(dāng)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，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(jù)CO2含量的異常變化判斷染菌。
   （3）其它異常現(xiàn)象：
      如菌體生長不良、pH值的異常變化、發(fā)酵過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、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(guī)模來分析染菌原因
     大批發(fā)酵罐染菌：空氣系統(tǒng)
     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*，中后期則可能是中間補(bǔ)料系統(tǒng)或由管路系統(tǒng)發(fā)生問題所造成的
     個(gè)別發(fā)酵罐連續(xù)染菌：設(shè)備問題(如閥門的滲漏或罐體腐蝕磨損)，設(shè)備的腐蝕磨損所引起的染菌會(huì)出現(xiàn)每批發(fā)酵的染菌時(shí)間向前推移的現(xiàn)象
     個(gè)別發(fā)酵罐偶然染菌：原因比較復(fù)雜，因?yàn)楦鞣N染菌途徑都可能引起。
  （2）從染菌的時(shí)間來分析
      發(fā)酵早期染菌：種子帶菌、培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不*、設(shè)備或管道有死角
      中、后期染菌：中間補(bǔ)料、設(shè)備滲漏、操作不合理
  （3）從染菌的類型來分析：
       耐熱性芽孢桿菌：死角或滅菌不*
       球菌、酵母：可能是從蒸汽的冷凝水或空氣中帶來的
       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*或無菌操作不嚴(yán)格
（4）設(shè)備滲漏的原因：當(dāng)設(shè)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(duì)設(shè)備的腐蝕
   b磨蝕
   c設(shè)備加工不良
（5）盤管滲漏的防止：
  放罐后要認(rèn)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(duì)盤管定期檢查、試漏，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏隙
  試漏方法：氣壓試驗(yàn)   水壓試驗(yàn)
  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）空氣過濾系統(tǒng)方面原因：
  原因分析：進(jìn)風(fēng)口、生產(chǎn)環(huán)境、空氣過濾器
  染菌特點(diǎn)：空氣過濾系統(tǒng)帶菌會(huì)使發(fā)酵罐批批染菌、罐罐染菌，此時(shí)就要對(duì)空氣過濾系統(tǒng)進(jìn)行無菌樣檢測

8.染菌的檢查和判斷
       ①無菌試驗(yàn)方法
       ②顯微鏡檢查法（鏡檢法）
       ③肉湯培養(yǎng)法
       ④平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法
發(fā)酵過程的異?，F(xiàn)象觀察法
如果肉湯連續(xù)三次發(fā)生變色反應(yīng)（由紅色變?yōu)辄S色）或產(chǎn)生混濁，或平板培養(yǎng)連續(xù)三次   發(fā)現(xiàn)有異常菌落的出現(xiàn)，即可判斷為染菌。

9.雜菌污染的挽救及處理：
  （1）種子培養(yǎng)期染菌：應(yīng)經(jīng)滅菌后棄之，并對(duì)種子罐、管道等進(jìn)行仔細(xì)檢查和*滅菌
  （2）發(fā)酵前期染菌：營養(yǎng)成分消耗不多，應(yīng)迅速重新滅菌；另處，補(bǔ)充必要的營養(yǎng)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(dāng)?shù)臍⒕鷦┗蚩股匾约罢５陌l(fā)酵液，以抑制雜菌的生長速度；產(chǎn)品的含量若達(dá)一定值，只要明確是染菌也可放罐。
  （4）發(fā)酵后對(duì)設(shè)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(yǎng)設(shè)備  種子換代及接種  種子培養(yǎng)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(duì)三角瓶、棉花塞、培養(yǎng)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(nèi)空氣務(wù)必排盡。
         檢查無菌室的無菌狀況，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(duì)雜菌或噬菌體進(jìn)行微生物檢驗(yàn)。
  （2）空氣帶菌及其防治：
        防治措施：
          油滲入空氣：改用無油潤的壓縮機(jī)。
          列管式冷卻器穿孔。
          過濾介質(zhì)松動(dòng)，空氣走短路。
          過濾介質(zhì)被水潤濕。
          過濾介質(zhì)老化.
  （3）設(shè)備的滲漏或“死角”造成的染菌及其防治：
      設(shè)備滲漏主要是指發(fā)酵罐、補(bǔ)糖罐、冷卻盤管、管道閥門等，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(shè)備或連接管道的某一部位和培養(yǎng)基或其他物料的某一部分等。
   ?盤管的滲漏染菌及防治：
     原因分析：由于存在溫差（內(nèi)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(yán)重等原因。
     防治措施：生產(chǎn)上可采取仔細(xì)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(rèn)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。
  罐焊接處等的周圍容易積集污垢。
  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(bǔ)焊接位置不當(dāng)。
防治措施：
   采取罐內(nèi)壁涂刷防腐涂料、加強(qiáng)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(fù)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(dú)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*導(dǎo)致的染菌：
      *原因分析：
        淀粉質(zhì)原料，在升溫過快或混合不均勻時(shí)容易結(jié)塊，使團(tuán)塊中心部位“夾生”，蒸汽不易進(jìn)入將雜菌殺死
        培養(yǎng)基中諸如麩皮、黃豆餅一類的固形物含量較多，在投料時(shí)濺到罐壁或罐內(nèi)的各種支架上，容易形成堆積，這些堆積物在滅菌過程由于傳熱較慢，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(yīng)先經(jīng)過篩除去，再行滅菌；
      對(duì)于麩皮、黃豆餅一類的固形物含量較多的培養(yǎng)基，采用罐外預(yù)先配料，再轉(zhuǎn)至發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行實(shí)罐滅菌較為有效。
     *具體措施：
       購進(jìn)原料應(yīng)干燥，倉貯原料應(yīng)保持干燥。
       制各培養(yǎng)基時(shí)，粉碎原料先用冷水浸潤，調(diào)漿罐攪拌要充分防止結(jié)塊。
       粉碎原料顆粒應(yīng)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(yán)重污染，制成培養(yǎng)基后，可在30℃保溫?cái)?shù)小時(shí)，待孢子
          發(fā)芽后再行殺菌。
  （5）操作不當(dāng)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(nèi)的空氣*排除，造成壓力表顯示“假壓”。
         產(chǎn)生泡沫發(fā)泡嚴(yán)重時(shí)泡沫可上升至罐頂甚至逃逸，以致泡沫頂罐。
         連續(xù)滅菌過程中，培養(yǎng)基滅菌的溫度及其停留時(shí)間沒有符合滅菌的要求。
         探頭或元件滅菌方法不當(dāng)。
      *防治措施：
         滅菌升溫前打開排氣閥，排盡冷空氣。
         加入消泡劑進(jìn)行消泡處理。
         連續(xù)滅菌過程中，避免蒸汽壓力的波動(dòng)過大，嚴(yán)格控制滅菌溫度。
         探頭或元件保證滅菌*。
   （6）噬菌體污染及其防治：
        防治措施：
          認(rèn)真保藏好生產(chǎn)菌株，確保其不受污染。
           嚴(yán)禁活菌體排放。
           強(qiáng)化設(shè)備管理。
           加強(qiáng)環(huán)境衛(wèi)生工作。
           加強(qiáng)對(duì)無菌空氣，空間雜菌及噬菌體監(jiān)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(yǎng)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