工业发酵染菌防止.pptVIP

第十章 工业发酵染菌 的防止和灭菌 江苏大学食品与生物工程学院 张志才 E.Mail： zhangzhicai2001@ 一、染菌的危害 二、杂菌污染的原因与防治 三、噬菌体污染的防止 绝大多数工业发酵，无论是单菌发酵还是混合菌种发酵，都是纯种发酵，除菌种以外的微生物都被视为杂菌。所谓染菌，是指在发酵培养基中侵入了有碍生产的其它微生物。几乎所有的发酵工业都有可能遭受杂菌或噬菌体的污染。 一、染菌的危害： 对发酵本身的影响：轻者影响产量或质量，重者可能导致倒罐，甚至停产，造成原料、人力和设备力的浪费。因此，防止杂菌和噬菌体污染是保证发酵正常进行的关键之一。 对产物提取和产品质量的影响 （1）对过滤的影响 发酵液的粘度加大；菌体大多自溶；由于发酵不彻底，基质的残留浓度加度。造成过滤时间拉长，影响设备的周转使用，破坏生产平衡；大幅度降低过滤收率。 （2），对提取的影响 1）有机溶剂萃取工艺：染菌的发酵液含有更多的水溶性蛋白质，易发生乳化，使水相和溶剂相难以分开 2）离子交换工艺：杂菌易粘附在离子交换树脂表面或被离子交换树脂吸附，大大降低离子交换树脂的交换量 （3），对产品质量的影响 1）对内在质量的影响：染菌的发酵液含有较多的蛋白质和其它杂质。对产品的纯度有较大影响。 2）对产品外观的影响：一些染菌的发酵液经处理过滤后得到澄清的发酵液，放置后会出现混浊，影响产品的外观。 （4）、染菌对三废处理的影响 使过滤后的废菌体无法利用，发酵染菌的废液，生物需氧量（BOD）增高，增加三废治理费用和时间。 染菌对三废处理的影响 使过滤后的废菌体无法利用，发酵染菌的废液，生物需氧量（BOD）增高，增加三废治理费用和时间。 防重于治，事前防止胜于事后挽救。即使在发酵后期染菌，对产量无显著影响，也对提取不利，会降低产品质量及收率。 染菌原因：菌种、空气、设备、原料等。除了需要采取措施确保菌种本身的纯度、不使接种物带入杂菌外，深层发酵中必需认真做好培养基及有关发酵设备的灭菌、空气除菌、无菌操作等工作，以确保发酵的顺利进行。 一、 杂菌污染的原因与防治 从染菌的现象分析染菌原因： （1）从染菌时间来看，早期染菌(如接种后12h或24h)，除了种子带菌外，主要是培养基或设备灭菌不彻底。相反，中、后期染菌则可能与中间补料、设备渗漏以及操作不合理等有关，也可能是空气过滤器不严所致。 （2）从污染的杂菌类型看，污染耐热的芽孢杆菌，多数是因培养基灭菌不彻底或设备存在死角所致。污染无芽孢杆菌、球菌等不耐热菌，可能是从蒸气的冷却水中带来的，空气系统密封不严造成。感染浅绿色菌落(G-杆菌、球菌)，来源是水，可熊是设备渗漏或冷却器穿孔。感染霉菌、酵母，一般是由于灭菌不彻底或无菌操作不严造成的。 （3）大面积发酵罐染菌是指整个工厂各个产品的发酸罐都出现杂菌现象，而且染的是同一种菌，主要是空气过滤器除菌不净，空气带菌而造成。 （4）部分发酵罐(或罐组)杂菌，例如生产同—产品的几个发酸罐都染菌，如果染菌出现在早期，可能是种子带杂菌；出现在中后期，则可能是补料或空气带菌所致。在使用连消的设备中，如果用连消进料的发酵罐都出现染菌，则可能是连消系统灭菌不彻底而引起的。 （5）个别发酵罐连续染菌，较多地是由于设备问题而造成的。如阀门的渗漏或罐体被损，特别是蛇形管的穿孔，有时不易察觉。有时设备破损引起的染菌会出现每批染菌时间前移现象。 （6）个别发酵罐偶然染菌的原因最为复杂，各种染菌途径都有可能引起。 防治染菌要点： （1）空气系统 防止空气带菌主要是提高空压机进口空气的洁净度、防止空气带油、水及过滤器失效。如提高空压机吸气口位置并加强压缩前的过滤，防止空气冷却器漏水顶进入空气系统；在空气过滤器灭菌时要防止冲翻介质而短路，防止考焦介质或着火；当突然停止进空气时，要防止发酵液倒流入过滤器内；装填纤维介质时要压紧；操作中要防止空气的压力剧变和流速激增等。 （2）蒸汽 重视饱和蒸汽的质量，严防蒸汽中夹带大量冷凝水，防止蒸汽压力大幅度波动，保证生产用汽压在0.3~0.35MPa以上。 （3）设备 a．连消设备的连消塔要简单，易拆装清理，操作时蒸汽能与物料均匀混合，并易控温度；维持罐在料液输送时培养基在罐中能均匀地缓慢上升，不走短路。 b．发酵罐及其附属设备应注意严密和防止泄漏，避兔形成“死角”。与物料、空气、下水道连接的阀门皆需保证严密度。 c ．用超净工作台及净化室代替无菌室，以提高无菌程度。 （4）工艺操作 a．空罐准备 放罐后应进行全面检查和清洗。要清理罐内残渣，去除罐壁污垢，清除空气分布管、温度计套管等处堆积的污垢及罐内的“死角”。要防止端面轴封漏气、搅拌填科箱及阀门渗漏等。蛇管和夹层要按设计规定的压力定期试压。空消时