發(fā)酵罐染菌（bacteria infection）綜合分析及防止措施
時間：2016-08-12 來源：周龍海 點擊次數(shù)：5210
發(fā)酵罐染菌（bacteria infection）綜合分析及防止措施
1.造成發(fā)酵罐染菌的可能途徑有哪些？
菌種培養(yǎng)過程操作不當
培養(yǎng)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)技術水平，強化生產(chǎn)過程的管理，把握好各個易染菌的環(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)酵過程相對危害最大的雜菌種類？
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(yǎng)期染菌:對整個發(fā)酵過程的危害極大
發(fā)酵前期染菌：嚴重干擾生產(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(yǎng)基或設備滅菌不徹底：一般不具延續(xù)性，使單個（批）發(fā)酵罐發(fā)酵失敗
設備滲漏：染菌幾率較大
6.發(fā)酵異常現(xiàn)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，溶解氧的變化是在較短時間內下降，直至接近于零，且在
長時間內不能回升；
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，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，糖耗加快， CO2含量含量增加，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，或滅菌不徹底，中后期則可能是中間補料系統(tǒng)或油管路系統(tǒng)發(fā)生問題所造成的
個別發(fā)酵罐連續(xù)染菌：設備問題(如閥門的滲漏或罐體腐蝕磨損)，設備的腐蝕磨損所引起的染菌會出現(xiàn)每批發(fā)酵的染菌時間向前推移的現(xiàn)象
個別發(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）從染菌的時間來分析
發(fā)酵早期染菌：種子帶菌、培養(yǎng)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）從染菌的類型來分析：
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：滅菌不徹底或無菌操作不嚴格
設備滲漏的原因：當設備滲漏時，往往每批染菌發(fā)生的時間逐漸提前
a發(fā)酵液中腐蝕性物質對設備的腐蝕
b磨蝕
c設備加工不良
‚盤管滲漏的防止：
放罐后要認真清洗發(fā)酵罐
控制冷卻水質量，降低其中氯離子含量
對盤管定期檢查、試漏，及時發(fā)現(xiàn)漏隙
試漏方法：氣壓試驗 水壓試驗
ƒ空氣分布管滲漏的防止
④罐體滲漏的防止
⑤管件的滲漏
（4）管路的連接：
螺紋連接 法蘭連接 焊接
（5）空氣過濾系統(tǒng)方面原因：
原因分析：進風口、生產(chǎn)環(huán)境、空氣過濾器
染菌特點：空氣過濾系統(tǒng)帶菌會使發(fā)酵罐批批染菌、罐罐染菌，此時就要對空氣過濾系統(tǒng)進行無菌樣檢測
8.染菌的檢查和判斷
無菌試驗方法
顯微鏡檢查法（鏡檢法）
‚肉湯培養(yǎng)法
ƒ平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法
④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（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：應經(jīng)滅菌后棄之，并對種子罐、管道等進行仔細檢查和徹底滅菌
（2）發(fā)酵前期染菌：營養(yǎng)成分消耗不多，應迅速重新滅菌；另處，補充必要的營養(yǎng)成分， 重新接種進行發(fā)酵。
（3）發(fā)酵中、后期染菌：可以加人適當?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。
檢查對三角瓶、棉花塞、培養(yǎng)基等所進行的滅菌操作。
檢查天菌鍋的工作情況，校核溫度表和壓力表。滅菌鍋工作時鍋內空氣務必排盡。
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。
對雜菌或噬菌體進行微生物檢驗。
（2）空氣帶菌及其防治：
防治措施：
油滲入空氣：改用無油潤的壓縮機。
列管式冷卻器穿孔。
過濾介質松動，空氣走短路。
過濾介質被水潤濕。
過濾介質老化.
（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、冷卻盤管、管道閥門等，由于化學腐蝕電化學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(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（內冷卻水溫、外滅菌溫），溫度急劇變化，或發(fā)酵液的pH低、化學腐蝕嚴重等原因。
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
ƒ發(fā)酵罐的滲漏染菌及防治：
原因分析：
發(fā)生局部化學腐蝕或磨蝕，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：
淀粉質原料，在升溫過快或混合不均勻時容易結塊，使團塊中心部位“夾生”，蒸汽不易進入將雜菌殺死
‚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行液化；有大顆粒存在時應先經(jīng)過篩除去，再行滅菌；
‚對于麩皮、黃豆餅一類的固形物含量較多的培養(yǎng)基，采用罐外預先配料，再轉至發(fā)酵罐內進行實罐滅菌較為有效。
*具體措施：
購進原料應干燥，倉貯原料應保持干燥。
‚制各培養(yǎng)基時，粉碎原料先用冷水浸潤，調漿罐攪拌要充分防止結塊。
ƒ粉碎原料顆粒應足夠小，大顆粒會影響殺菌效果。
④假如生產(chǎn)原料被孢子嚴重污染，制成培養(yǎng)基后，可在30℃保溫數(shù)小時，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)泡嚴重時泡沫可上升至罐頂甚至逃逸，以致泡沫頂罐。
ƒ連續(xù)滅菌過程中，培養(yǎng)基滅菌的溫度及其停留時間沒有符合滅菌的要求。
④探頭或元件滅菌方法不當。
*防治措施：
滅菌升溫前打開排氣閥，排盡冷空氣。
加入消泡劑進行消泡處理。
連續(xù)滅菌過程中，避免蒸汽壓力的波動過大，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(wèi)生工作。
加強對無菌空氣，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。
ƒ加化學藥物(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)。
④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)
⑤其他方法
