發(fā)酵罐染菌（bacteria infection）綜合分析及防止措施
Date：2016-08-12 Source：周龍海 Hits：5215
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(guò)程操作不當(dāng)
培養(yǎng)基滅菌不徹底
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(guò)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最小。
3.不同發(fā)酵過(guò)程相對(duì)危害最大的雜菌種類？
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(guò)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(zhǎng)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)備滅菌不徹底：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)酵異常現(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(zhǎng)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(zhǎng)，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，F(xiàn)象：
如菌體生長(zhǎng)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(zhǎng)、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(lái)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(bǔ)料系統(tǒng)或油管路系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題所造成的
個(gè)別發(fā)酵罐連續(xù)染菌：設(shè)備問(wèn)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(lái)分析
發(fā)酵早期染菌：種子帶菌、培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底、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(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(yán)格
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
‚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)
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(guò)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(guò)濾器
染菌特點(diǎn)：空氣過(guò)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(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)菌樣檢測(cè)
8.染菌的檢查和判斷
無(wú)菌試驗(yàn)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(guò)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)檢查和徹底滅菌
（2）發(fā)酵前期染菌：營(yíng)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(yíng)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(zhǎng)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(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(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(wú)油潤(rùn)的壓縮機(jī)。
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(rùn)濕。
過(guò)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
ƒ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)原料滅菌不徹底導(dǎo)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(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(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(yīng)先經(jīng)過(guò)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(gòu)進(jìn)原料應(yīng)干燥，倉(cāng)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(rùn)，調(diào)漿罐攪拌要充分防止結(jié)塊。
ƒ粉碎原料顆粒應(yīng)足夠小，大顆粒會(huì)影響殺菌效果。
④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)的空氣完全排除，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。
ƒ連續(xù)滅菌過(guò)程中，培養(yǎng)基滅菌的溫度及其停留時(shí)間沒(méi)有符合滅菌的要求。
④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(guò)程中，避免蒸汽壓力的波動(dòng)過(guò)大，嚴(yán)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(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(wú)菌空氣，空間雜菌及噬菌體監(jiān)測(cè)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(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)。
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
