第七章-发酵染菌与防治教案资料

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第七章发酵染菌及防治

第七章发酵染菌及防治
培养后,若出现与生产菌株形态不一的菌落,表 明可能被杂菌污染。
2、噬菌体检查——双层平板培养法:
底层同为肉汁琼脂培养基,上层减少琼脂用量 ,先将灭菌的底层培养基溶后倒平板,凝固后 ,将上层培养基溶解并保持40℃,加生长菌作 为指示菌和待测样品混合后迅速倒在底层平板 上,置培养箱保温经12~20h观察有无噬菌斑。
微生物的浓度过低,发酵液转稀: 指发酵尚未进入放罐阶段,发酵液就变稀。 (1)原因:感染噬菌体、培养条件不合适。 (2)措施:防噬菌体、控制合适培养条件。 未知的其它原因:可补充氮源促菌丝生长,或补充碳源也可
。 微生物的浓度过高,发酵液过浓: (1)原因:氮源过多,菌丝生长快、浓度大,从而降低发
酵液中溶解氧的浓度,影响发酵正常进行。 (2)措施:补入大量的水。
二、染菌检查(p185-186)
在发酵过种中,对杂菌污染的及早发现、 及时处理,是免除染菌造成严重损失的重 要手段。因此,要求有确切、迅速的方法 来检测出污染的杂菌。
目前常用的方法:
(一)显微镜检查 (二)肉汤培养检查法 (三)平板划线培养或斜面培养检查法 (四)发酵过程的异常现象观察法
发酵染菌批数
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
总染菌率=——————100%
总投料批数
发酵染菌率是指在发酵罐中发生的染菌率,包括染 菌后被挽救不了导致倒罐的批数,但种子罐培养的 染菌不接入发酵罐,不导致发酵染菌的另行计算。
(二)染菌原因及分析
归纳发酵中染菌的主要原因有以下几方面: 无菌空气带菌、设备渗漏、种子带菌、灭菌
不彻底、操作失误和技术管理不善等。 但还要具体问题具体分析。可从污染的杂菌
(四)发酵过程的异常现象观察法 (p186)
如可从溶解氧、pH值、排气中CO2含量、 菌体酶活力等变化来判断。

发酵过程控制染菌和防治(复制的).ppt

发酵过程控制染菌和防治(复制的).ppt

染菌和防治
日本工业技术院发酵研究所多年来抗生素发酵染菌原因分析
项目
百分率%
种子带菌或怀疑种子带菌
9.64
接种时罐压跌零
0.19
培养基灭菌不透
0.79总空气系统有菌19.96泡沫冒顶
0.48
夹套穿孔
12.36
盘管穿孔
5.89
接种管穿孔
0.39
阀门渗漏
1.45
搅拌轴密封渗漏
2.09
罐盖漏
1.54
其它设备渗漏
染菌和防治
防止方法: 缓慢开启蒸汽阀门,或加入少 量消泡剂。 灭菌时还会因设备安装或污垢堆积造成一些 “死角”。这些死角蒸汽不能有效达到,常 会窝藏耐热芽孢杆菌,所以设备安装要注意 不能造成死角,发酵设备要经常清洗,铲除 污垢。
染菌和防治
(3)发酵中期染菌
发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量产 酸,培养液pH下降;糖、氮消耗快,发酵液发粘,菌丝 自溶,产物分泌减少或停止,有时甚至会使已产生的产 物分解。有时也会使发酵液发臭,产生大量泡沫。
措施 降温培养,减少补料,密切注意代谢变化情况。 如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐,或者抗生素 生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐,抑 制杂菌。
染菌和防治
4、灭菌不彻底
灭菌技术的好坏与灭菌质量很有关系
蒸汽通入培养基,升温快慢、保温时间——产生过多泡 沫
蒸汽总压是否达到要求标准
环境中的杂菌数量因季节而有很大差别。如上海第四制 药厂在卡那霉素生产中,于炎热的夏季将连续灭菌预热至 800C的培养基采样培养,可发现无法计数的大量的芽孢杆 菌;而在冬季取样的培养中,则仅发现2~3个芽孢杆菌。 故染菌率因季节不同而发生明显变化。

最新发酵工程精品课件(7)第七章 发酵染菌及其防治

最新发酵工程精品课件(7)第七章 发酵染菌及其防治

先置于37℃培养6h,使杂菌迅速增殖后再划线培养。
4、双层平板培养法
• 用于噬菌体的检查。
注意点
无菌试验时,如果肉汤连续三次发生变色反应(红色→ 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。 有时肉汤培养的阳性反应不够明显,而发酵样品的各项 参数确有可疑染菌,并经镜检等其它方法确认连续三次 样品有相同类型的异常菌存在,也应该判断为染菌。 一般来讲,无菌试验的肉汤或培养平板应保存并观察至 本批(罐)放罐后12h,确认为无杂菌后才能弃去。 无菌试验期间应每6h观察一次无菌试验样品,以便能及 早发现染菌。
青霉素发酵过程:由于许多杂菌都能产生青霉素酶,因
此不管染菌是发生在发酵前期、中期或后期,都会使青 霉素迅速分解破坏,使目的产物得率降低,危害十分严 重。 核苷或核苷酸发酵过程:由于所用的生产菌种是多种营 养缺陷型微生物,其生长能力差,所需的培养基营养丰 富,因此容易受到杂菌的污染,且染菌后,培养基中的
干扰生产菌的代谢,影响产物的生成 。
发酵后期染菌

影响相对较小 。
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三、不同染菌原因对发酵的影响
种子带菌
将导致染菌范围不断扩大,使生产蒙受重 大损失。 使发酵大面积染菌。
空气带菌 培养基或设备 灭菌不彻底
一般不具延续性,使单个(批)发酵罐 发酵失败。
设备渗漏

染菌几率较大。
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四、不同染菌程度对发酵的影响
大。
发酵过程
青霉素的发酵 链霉素的发酵 四环素的发酵 谷氨酸的发酵 柠檬酸的发酵
危害最大的杂菌种类
细短产气杆菌 细短杆菌、假单孢杆菌 双球菌、芽孢杆菌、荚膜杆菌 噬菌体 青霉菌

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第七章发酵生产染菌与防治

第七章发酵生产染菌与防治
措施 降温培养,减少补料,密切注意代谢变化 情况。如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐 ,或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送 一部分到染菌罐,抑制杂菌。
3.4、发酵后期染菌
发酵后期发酵液内已积累大量的产物,特 别是抗生素,对杂菌有一定的抑制或杀灭能 力。
如杂菌量不大,可继续发酵。如污染严重, 可采取措施提前放罐
第七章发酵生产染菌与防治
绪论
发酵染菌指在发酵过程中除了生产菌以外,还有其它微 生物浸入发酵系统生长繁殖,影响了纯种培养过程。据报道内青
霉素发酵染菌率为2%,链霉素、红霉素、四环素发酵的染菌率为5%
,谷氨酸发酵噬菌体感染率为1%~2%。
染菌对发酵过程有重大的影响,进而影响到发酵产率、提取率 、得率、产品质量、三废处理等。
(2)、空气带菌-P233
无菌空气带菌是发酵染菌的主要原因之一( 19.96%,26%)。国内外空气除菌技术虽已有较
大改善,但仍然没有使染菌率降低到理想的程度。 因为空气除菌系统较为复杂,环节多,偶遇不慎便 会导致空气除菌失败。
(3)、设备渗漏-P234 设备渗漏包括冷却夹套穿孔、盘管穿孔、
接种管穿孔、阀门渗漏、搅拌轴渗漏、罐盖漏 和其它设备漏等。(33.85%,37.5%)。 所以说加强设备本身及附属零部件的严密度检 查。
、不同品种发酵的染菌率、不同发酵阶段的染菌率、季 节染菌率、操作染菌率等统计,以很好地控制生产。
三、染菌原因
1、例如:
表8-2 日本工业技术院发酵研究所多年来抗生素
发酵染菌原因分析
项目
百分率%
种子带菌或怀疑种子带菌
9.64
接种时罐压跌零
0.19
培养基灭菌不透
0.79
总空气系统有菌

第七章发酵染菌与防治

第七章发酵染菌与防治

染菌的初步识别与处理
观察发酵现象
定期检查发酵液的外观、气味等,一 旦发现异常,应立即进行染菌检测。
立即停止进料
疑似染菌的情况下,应立即停止向发 酵罐中加பைடு நூலகம்新的培养基,防止染菌扩 散。
采取样品
及时采取发酵液样品,进行染菌检测 和菌种鉴定,以便采取针对性的防治 措施。
设备清洗与消毒
对于确认染菌的发酵罐和相关设备, 应立即进行清洗和消毒,确保彻底清 除染菌源。
影响等。
原因分析
对染菌事件进行原因分析,包括发 酵工艺、设备状况、操作管理等方 面的问题,确定染菌的主要途径和 原因。
防治措施
提出相应的防治措施,包括改进发 酵工艺、加强设备维护、完善操作 管理等,以防止类似染菌事件的再 次发生。
案例二:大型发酵罐群染菌原因分析与解决
染菌情况介绍
介绍大型发酵罐群染菌的具体情况,包括染菌罐的数量、分布、 染菌程度等。
接种控制
使用健康且活性良好的菌种进行接种,确保菌种的纯度和活力,降低染菌风险。对接种过 程进行严格监控,避免外源微生物的侵入。
染菌后的应对措施
立即停产检查
一旦发现染菌迹象,应立即停止发酵生产,对设备和环境进行全面 的检查,找出染菌的原因和源头。
染菌源头的消除
对染菌源头进行彻底的清洗和消毒,确保消除微生物污染源。同时 ,对周围环境也进行消毒处理,防止再次污染。
智能监控系统在防治染菌中的应用
实时监测
引入物联网、大数据等技术,构建智能 监控系统,实时监测发酵过程中的各项 参数,及时发现潜在的染菌风险。
VS
预警与决策支持
通过数据挖掘和模式识别,建立染菌预警 模型,为生产人员提供决策支持,实现提 前干预和精准防控。

7.发酵染菌的防治(020700).

7.发酵染菌的防治(020700).

淄博职业学院
ห้องสมุดไป่ตู้
《微生物发酵制药技术》
项目7 发酵染菌的防治
三、发酵染菌率和染菌原因分析 (一)发酵的染菌率 发酵染菌批数 ×100% 总染菌率 = 总投料批数
总染菌率指一年发酵染菌的批(次)数与总投 料批(次)数之比的百分率。包括染菌后培养基经 重新灭菌,又再次染菌的批次数在内。
淄博职业学院
《微生物发酵制药技术》
淄博职业学院
《微生物发酵制药技术》
项目7 发酵染菌的防治
(2)染菌的杂菌种类分析
杂菌是耐热的芽孢杆菌: (灭菌、死角) 杂菌是不耐热菌: (种子带菌、空气带菌,设备渗漏,管理操作等) 杂菌是真菌: (灭菌不彻底或无菌操作不严格)
淄博职业学院
《微生物发酵制药技术》
发酵液发粘,过滤困难,拉长过滤时间,影响
设备周转 ,降低过滤收率。
淄博职业学院
《微生物发酵制药技术》
项目7 发酵染菌的防治
问题
发酵染菌的危害?
淄博职业学院
项目7 发酵染菌的防治
《微生物发酵制药技术》 《发酵制药》
任务2 染菌的检查、分析和防治
一、种子培养和发酵的异常现象
1、种子培养异常
(1)菌体生长缓慢
淄博职业学院
《微生物发酵制药技术》
项目7 发酵过程控制
任务1 工业发酵染菌的危害
据报道,国外抗生素发酵染菌率为2%~5%,
国内抗生素发酵、青霉素发酵的染菌率为2
%,链霉素、红霉素和四环素发酵染菌率
为5%,谷氨酸噬菌体感染率为1%~2%。
淄博职业学院
《微生物发酵制药技术》
项目7 发酵染菌的防治
一、 染菌对各种发酵的影响
淄博职业学院

发酵染菌及防治

发酵染菌及防治

原因 培养物和培养基不相匹配、培养环境差、接种量少、杂菌 污染等
发酵异常
菌体生长差:由于种子质量问题或者是种子的保藏时间 较长,导致活菌少或孢子萌发率低,延迟期长,发酵液 内的菌体数量少。
种子质量差,发酵条件差,培养基质量差均可引起糖、 氧消耗慢甚至停滞。
发酵异常
pH异常 表现为pH突然升高或突然降 低,主要与培养基原料差、 灭菌不彻底,加糖和加油过 于集中。
终适当加入杀菌剂或抗生 素及正常的发酵液以抑制 杂菌的生长速度。
代谢产物已达一定水平
产品的含量达一定值,只 要明确是染菌也可放罐
无提取价值的发酵液
加热至120℃,保 持30分钟后排放
杂菌污染后的挽救和处理
染菌后对设备的处理
1. 发酵罐需要放罐后彻底清洗
2. 空罐加热灭菌至120℃以上、保持30min后才能使用
染菌隐患的检查
发酵过程的异常现象观察法
溶氧异常
排气中的CO2异常变化
发酵染菌的原因
发酵工艺流程中的各环节漏洞
发酵过程管理不善
染菌原因的分析
国外一发酵工厂的染菌原因分析
染菌原因的分析
国内一发酵企业染菌的原因分析
杂菌污染后的挽救和处理
种子培养期染菌的处理 物料管道 供气管道 有 备用种子 无 重新制 备种子
要保持较长时间的排气
预防噬菌体的危害
利用细菌或放线菌进行的发酵容易感染噬菌体 噬菌体直径约0.1微米,可以通过细菌过滤器,所以通 用的空气过滤器不易将其除去。 引起原因: 1. 设备的渗漏 2. 空气系统、培养基
灭菌不彻底
噬菌体的防治措施
定期检查噬菌体并采取有效措施 排气管要气封或引入药液(高锰酸钾、漂白粉或石灰水等 溶液)槽中

2019年7第七章工业发酵染菌的防治lin.ppt

2019年7第七章工业发酵染菌的防治lin.ppt

造成染菌的主要原因总结
1、设备渗漏
设备渗漏包括夹套穿孔、盘管穿孔、接种管穿孔、阀门渗漏、搅拌轴 渗漏、罐盖漏和其它设备漏等。日本工业技术院发酵研究所对染菌原 因分析,这类染菌占33.85%,上海三厂的分析这类染菌为37.5%。
2、空气带菌
从日本工业技术院和上海第四制药厂分析空气带菌而造成的染菌分别 为19.96%和 26%。国内外空气除菌技术虽已有较大改善,但仍然没 有使染菌率降低到理想的程度。因为空气除菌系统较为复杂,环节多, 偶遇不慎便会导致空气除菌失败。
2、污染不同种类和性质的微生物的影响
(1)污染噬菌体 噬菌体的感染力很强,传播蔓延迅速,也较难防治,故危害 极大。污染噬菌体后,可使发酵产量大幅度下降,严重的造 成断种,被迫停产。 (2)污染其它杂菌 有些杂菌会使生产菌自溶产生大量泡沫,即使添加消泡剂也 无法控制逃液,影响发酵过程的通气搅拌。 有的杂菌会使发酵液发臭、发酸,致使pH下降,使不耐酸 的产品破坏。特别是染芽孢杆菌,由于芽孢耐热,不易杀死, 往往一次染菌后会反复染菌。
2 染菌的表现 种子:生长缓慢、菌丝结团、代谢异常
发酵:菌体生长差、pH异常、溶氧异常、 泡沫过多、菌体浓度异常
二、染菌的原因
(一)发酵染菌的检查判断

表观法:溶氧水平、排气 中CO2 实验法:镜检法、平皿划 线或斜面检查法、肉汤培 养法

(二)染菌原因
日本工业技术院发酵研究所多年来抗生素发酵染菌原因分析 项目 百分率% 种子带菌或怀疑种子带菌 9.64 接种时罐压跌零 0.19 培养基灭菌不透 0.79 总空气系统有菌 19.96 泡沫冒顶 0.48 夹套穿孔 12.36 盘管穿孔 5.89 接种管穿孔 0.39 阀门渗漏 1.45 搅拌轴密封渗漏 2.09 罐盖漏 1.54 其它设备渗漏 10.13 操作原因 10.15 原因不明 24.94
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杂菌不同染菌的原因不同:(p187)
杂菌
原因
耐热的芽孢杆菌 养基或设备灭菌不彻底、设备存在死角
球菌、无芽孢杆菌等真菌 设备渗漏、无菌操作不当、培养
基灭菌不彻底等
2、发酵染菌规模的分析
(1)大批发酵罐染菌 A发酵前期:种子带菌、连消设备染菌。 B发酵中后期:如是同一种菌则是无菌空气出问题
(1)原因:培养基原料差、灭菌不彻底、加糖过 于集中等。
(2)措施:可通过加酸或碱调节。最好加入一些 生理酸性或碱性盐或缓冲液来调节。
3、溶氧水平异常(p164)
正常发酵过程的溶氧水平是由一定规律的 。如果溶氧水平与一般规律不一致即发生 了异常变化。
(1)原因:染菌。染菌的种类:好氧菌 、厌氧菌。菌体代谢异常、某些设备或工 艺发生故障或变化。
(2)措施:检查无菌空气、管道是否渗 漏。搅拌设备是否正常运行等。
4、泡沫过多
发酵过程中泡沫的消长是有一定规律的。 (1)原因:种子过嫩或过老,致使菌体生
长差、代谢速度慢,蛋白质胶体物质多。 培养基灭菌温度过高或时间过长,培养基
成分受到破坏。 (2)措施:接种优质种子、对培养基进行
合理灭菌。
种量少、污染杂菌。
(二)发酵的异常现象(p184-185)
1、消耗缓慢(菌体生长差)
(1)原因:产生菌孢子和种子质量不好、发酵条 件差、培养基质量差(灭菌不当)等。
(2)措施:补充合适的氮源,或磷酸盐,提高发 酵温度。
2、pH异常
发酵过程中一般pH是有一定规律的。如不符合规 律则是发酵异常。
底层同为肉汁琼脂培养基,上层减少琼脂用量 ,先将灭菌的底层培养基溶后倒平板,凝固后 ,将上层培养基溶解并保持40℃,加生长菌作 为指示菌和待测样品混合后迅速倒在底层平板 上,置培养箱保温经12~20h观察有无噬菌斑。
(四)发酵过程的异常现象观察法 (p186)
如可从溶解氧、pH值、排气中CO2含量、 菌体酶活力等变化来判断。
无菌空气的检查:将葡萄糖酚红肉汤培养基装在吸气 瓶中,灭菌后,37℃培养24h,若培养液未变浑浊 ,表明吸气瓶中的培养液是无菌的,把过滤后的空 气引入吸气瓶中,培养后,若培养液变混或变黄色 ,表明空气中仍有杂菌,说明过滤系统有问题。
2、应用
(1)空气过滤系统。 (2)液体培养基。 (3)噬菌体检查,此时使用生产菌作为指示菌。
5、菌体浓度过高或过低
由于温度、氧气、培养基、种子质量、菌体自溶等影响微生 物的生长,或感染噬菌体等,导致发酵液中微生物的浓度过 高或过低。
微生物的浓度过低,发酵液转稀: 指发酵尚未进入放罐阶段,发酵液就变稀。 (1)原因:感染噬菌体、培养条件不合适。 (2)措施:防噬菌体、控制合适培养条件。 未知的其它原因:可补充氮源促菌丝生长,或补充碳源也可
第一节 发酵异常现象及染菌分析
一、发酵的异常现象 二、染菌检查 三、染菌的原因及分析 四、染菌隐患的处理
一、发酵的异常现象
(一)种子培养的异常现象 (二)发酵的异常现象
(一)种子培养的异常现象
1、菌体生长缓慢 原因:种子质量差、培养基成分不稳定、
培养条件没有控制到位。 2、菌丝结团 原因:种子、培养条件、培养基。 3、代谢不正常 原因:培养基不合适、培养环境不良、接
(二)平板划线培养或斜面培养检查法
1、平板划线培养 固体平板置培养箱中37℃,保温24h,检查无菌
即可使用。将需要检查的样品在无菌的平板上划 线,分别置37℃、27℃培养,以适应嗜中温和 低温菌的生长,一般在8h后即可观察。
培养后,若出现与生产菌株形态不一的菌落,表 明可能被杂菌污染。
2、噬菌体检查——双层平板培养法:
。 微生物的浓度过高,发酵液过浓: (1)原因度,影响发酵正常进行。 (2)措施:补入大量的水。
二、染菌检查(p185-186)
在发酵过种中,对杂菌污染的及早发现、 及时处理,是免除染菌造成严重损失的重 要手段。因此,要求有确切、迅速的方法 来检测出污染的杂菌。
第七章-发酵染菌与防治
几个问题:
1、染菌 2、染菌途径 3、染菌检查的方法 4、染菌防治的方法
发酵染菌防治的意义:
现代发酵利用的是微生物的纯培养技术。 要严格无菌操作技术。
防止发酵过程中的染菌有着重要的意义: 保证产品的质量、收率的稳定。 保证发酵生产的有序进行。 有利于节约型社会的建立。
(二)染菌原因及分析
归纳发酵中染菌的主要原因有以下几方面: 无菌空气带菌、设备渗漏、种子带菌、灭菌
不彻底、操作失误和技术管理不善等。 但还要具体问题具体分析。可从污染的杂菌
种类、污染的时间、污染的程度等方面进行 综合分析,才能作出正确的判断,从而采取 相应的对策和措施。(p186-188)
1、染菌的杂菌种类分析
目前常用的方法:
(一)显微镜检查 (二)肉汤培养检查法 (三)平板划线培养或斜面培养检查法 (四)发酵过程的异常现象观察法
(一)显微镜检查
1、细菌用革兰氏染色,必要时进行芽孢染色 和鞭毛染色,霉菌、酵母菌可直接观察。
(二)肉汤培养检查法
1、方法
液体培养基的检查:将需要检查的样品接入经灭菌, 并经过检查无菌的肉汤培养基中,放置37℃和27℃ 分别培养24h,进行观察,观察肉汤是否浑浊。并 取样镜检。
1、溶解氧水平异常变化显示染菌。 2、pH异常变化显示染菌。 3、排气中CO2异常变化显示染菌。
谷氨酸正常发酵和异常发酵溶氧水平曲线:
三、发酵染菌的原因
(一)发酵染菌率
是指一年内发酵染菌的批数与总投料发酵批数之比 。
发酵染菌批数
总染菌率=——————100%
总投料批数
发酵染菌率是指在发酵罐中发生的染菌率,包括染 菌后被挽救不了导致倒罐的批数,但种子罐培养的 染菌不接入发酵罐,不导致发酵染菌的另行计算。
。 (2)部分发酵罐 A发酵前期:种子带菌、连消设备染菌。 B发酵后期:中间补料染菌、补料管渗漏。 (3)个别发酵罐染菌 一般原因是设备渗漏造成的。
3、不同污染阶段分析
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