工业发酵染菌的防治
在生产实践中，空气管道大多与其它物料管道 相接，要装上止逆阀防止其它物料窜入空气管道污 染过滤器，导致过滤介质失效。
3）防止培养基灭菌不彻底 培养基灭菌方法——高压蒸汽灭菌 分批灭菌 121℃，30分钟
连续灭菌
罐温125－130℃ ，30－45分钟
空气净化系统
连续灭菌设备流程
连 消 塔
灭菌技术好坏与灭菌质量相关 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 杂菌数量：季节、原材料储存和保管 设备的清洗质量、有无灭菌的死角
第七章
工业发酵染菌的防治
本章内容简介
染菌的危害 染菌的发现 染菌的分析 染菌的预防 染菌后的挽救
1 染菌的危害
浪费原材料，造成巨大经济损失
扰乱生产秩序，破坏生产计划
影响人们的情绪和生产积极性
影响产品外观及内在质量
1.1 染菌对发酵的影响 生产菌种 污染微生物的种类和性质、污染菌量 污染时间，污染途径 培养基，培养条件
培养基养料消耗不多，可以重新灭菌，补加一些营养， 重新接种再用。
（3）发酵中期染菌 影响 干扰产生菌的代谢
改变发酵液环境
措施
降温培养，减少补料
提前放罐 串罐
（4）发酵后期染菌 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。 措施：
染菌不多，对生产影响不大
染菌严重，破坏性较大，可提前放罐
2） 发酵染菌对提炼的影响
沉淀法：杂质污染产物
有机溶剂萃取：乳化，难分离。
离子交换：降低离子交换树脂的交换容量，杂 菌难冲洗干净，洗脱时与产物一起进入洗脱液。
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
制备壮、纯、量足的种子是发酵成功的关键， 为此： • 强化无菌室的管理(使用前灭菌)；
• 严格接种、移种的无菌操作；
• 在扩培各阶段定时取样做无菌实验；
• 严格接种管灭菌，并用无菌空气保压；
无菌状况的检测 环境无菌的检查 尘埃粒子检测
无菌平板检测
无菌室要求
打开紫外灯，照半小时，关灯后15分钟再接种。 消毒药水擦桌子、拖地，开启超净台的通风， 接种时必须在超净台上操作，保证无菌条件。 接种人员必须穿好无菌服，戴好口罩，手用酒精 棉球擦干净。
25.8
25.8
检修质量缺乏验收制度
操作不熟练
19.35
19.35
配料违反工艺规程
调度不当
6.45
3.25
第四制药厂链霉素发酵染菌原因分析
项目 外界带入杂菌（取样、补料） 设备穿孔 空气系统有菌 百分率% 8.20 7.60 26.00
停电罐压跌零
接种 蒸汽压力不足或蒸汽量不足
1.60
11.00 0.60
小
结
染菌对发酵的危害：
干扰生产菌的正常代谢，降低产量
改变pH，降解某些产物 污染不同的微生物，不同阶段染菌危害 染菌对提炼的危害： 沉淀出过多杂质 过滤困难而大幅度降低过滤收率
有机溶剂萃取时发生乳化
设备渗漏 空气带菌 种子带菌 灭菌不彻底 技术管理不善 发酵液必须灭菌后才可放下水道
寻找染菌的原因
⑨ 改变菌株或筛选抗T4的菌株；
⑩ 药物防治(利用药物使T4失活)：
(1)螯合剂：抑制吸附或阻止注入； (2)抗生素：抑制T4蛋白质的合成； (3)表面活性剂：抑制T4的吸附； (4)N-脂酰氨基酸：抑制T4复制或子代成熟； (5)聚胺类衍生物：与T4DNA结合，使T4失活；
5 染菌后的挽救措施
染菌时间 染菌程度 最大效益
（1）种子培养期染菌 染菌的特点：生产菌少，防御杂菌能力低， 容易污染杂菌。
染菌后的处理：全部废弃培养液
（2）发酵前期染菌
发酵前期最易染菌，且危害最大。
原因 发酵前期菌量不很多，与杂菌没有竞争优势； 且还未合成产物（抗生素）或产生很少，抵御杂菌能 力弱。
染菌措施 补救
为什么蒸汽灭菌时会产生大量泡沫呢？
培养基和水的传热系数比空气的传热系数大， 如果灭菌时升温太快，培养基急剧膨胀，发酵罐 内的空气排出较慢，就会产生大量泡沫，泡沫上 升到发酵罐顶，泡沫中的耐热菌就不能与蒸汽直 接接触，未被杀死。
防止方法：缓慢开启蒸汽阀门，或加入消泡剂
培养基灭菌不彻底原因
蒸气压力或蒸气量不足、灭菌时间不够；
4） 防止设备渗漏
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。 化学腐蚀
定期检修易坏部件
电化学腐蚀 磨蚀 设备加工不良
防止设备渗漏
肉眼可见——冷却盘管、夹套穿孔、阀门渗漏……
肉眼不可见——试漏
水压试漏法
集气桶来试漏
ห้องสมุดไป่ตู้
5）加强操作和卫生管理 严格操作规程、保持环境干净。 提高操作人员素质
前期染菌
种子带菌、培养基灭菌不彻底
中后期染菌
补料的料液灭菌不彻底或补料管道、阀门渗 漏，一般不会是种子问题
检查与判断
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
4 染菌的预防
1）防止种子带菌 种子带菌的原因 ①灭菌不彻底(如假压)； ②移种污染； ③养或保藏过程中污染； ④无菌室管理不善；
噬菌体的防治
• 车间设计
• 地面环境卫生 • 严格无菌操作 • 认真进行发酵罐、补料系统的灭菌 • 废液灭菌排放 • 选育抗噬菌体的菌种，或轮换使用菌种
感染T4后的异常现象：OD值不升反降；耗糖 速度降低；氨氮大量释放；
吸附
T4的感染过程
侵入 复制与聚集 成熟与释放
T4感染的防治 净化环境； 光洁地面； 严禁活排； 消除死角； 无菌室少与外界接触； 使用无T4的菌株； 严格种检； 加强管理；
种子及发酵液无菌状况检测
双球菌
梭状芽孢杆菌
细菌
T4噬菌体
2）防止空气引起的染菌
流程或设备设计的合理性；
过虑介质选用、装填；
过虑介质的灭菌和管理；
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%。 空气除菌系统复杂，环节多，偶遇不慎便会 导致空气除菌失败。
温度压力的维持
培养基、传感器
6） 噬菌体污染及其防治措施
染噬菌体对发酵的影响 产生噬菌体的原因：自然界中的噬菌体在活菌 体中大量生长。随着风沙尘土和空气流动传播， 以及人们的走动、车辆的往来也携带着噬菌体 到处传播，使噬菌体潜入生产各个环节，尤其 是通过空气系统进入种子室、种子罐、发酵罐。
染菌对不同产品的影响不同
染菌 危害
感染不同种类和性质杂菌对发酵的影响不同
不同染菌时间对发酵的影响不同
一、染菌对不同产品的影响
青霉素：产量降低；
疫苗：全部废弃。
柠檬酸：前期染菌严重； 氨基酸：噬菌体污染常发生； 核苷酸：易染菌（生产菌常为缺陷型，生长慢）； 链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素：程度不同地降低 产量。 灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素：抑制霉菌，对细菌几 乎没有抑制和杀灭作用。
二、不同种类和性质的杂菌对发酵的影响
污染噬菌体 噬菌体的感染力强，传播蔓延迅速，也较防 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。
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。 芽孢杆菌耐热，不易杀死。
染噬菌体表现为：
镜检
pH值 发酵液能力：残糖、产物浓度 发酵液性质：泡沫、粘度、气味 OD值 CO2，O2
噬菌体的检测方法
双层琼脂法：在培养皿上倒入培养生产菌的 培养基（加琼脂）作下层。同样的培养基中 加入20％～30％培养好的种子液，再加入怀 疑染噬菌体的发酵液，摇均匀后，铺上层。 培养过夜观察培养皿上是否出现噬菌斑。 也可以在上层培养基中不加怀疑染噬菌体的 发酵液，而将发酵液直接点种在上层培养基 表面，培养过夜，观察有无透明圈出现。
不同发酵对杂菌感染的敏感性不同。 (1)青霉素和链霉素：细短杆菌的危害大于粗大杆 菌； (2)四环素：对双球菌、芽孢杆菌和荚膜杆菌污染 敏感； (3)柠檬酸：对青霉菌敏感；
(4)核苷酸：对芽孢杆菌敏感
(5)氨基酸：对噬菌体敏感；
三、不同染菌时间对发酵的影响
污染时间：无菌检测方法测出的污染时 间，不是杂菌窜入培养液的时间。
b
c
法兰的“死角” a—垫圈内径过小；b—垫圈内径过大；c—法 兰不平造成的泄漏与“死角”
灭菌时蒸汽不易通达的“死角”及其消除方 法
压力表安装不合理形成“死角” 1,6—发酵罐；2—缓冲管；3,4—压力表； 5—旋塞
消灭死角
减少挡板和开孔；
焊接光滑；
法兰、阀门连接正好；
减少残渣沉积；
严格清洗和检查；
染菌种类
耐热芽孢杆菌：灭菌不彻底； 球菌或无芽孢杆菌：种、渗漏； 浅绿色杂菌：冷水管渗漏； 霉菌：灭菌不彻底或操作问题；
染菌幅度
各个或数个发酵罐感染相同杂菌：空气系统； 个别罐连续感染杂菌：设备问题；
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
工业发酵染菌的防治和灭菌试题
工业发酵染菌的防治和灭菌试题一、选择题1.在化学消毒剂中，通过凝固蛋白作用杀菌的是（ ）A 新洁尔灭B 乙醇C 甲醛D 拮抗2.化学消毒剂（ ）是能损伤细菌外膜的阳离子表面活性剂A 福尔马林B 结晶紫C 漂白粉D 新洁而灭3.下列抗生素作用机制中，抑制细胞壁合成的是（ ）A 利福霉素B 四环素C 两性霉素D 青霉素4.实验室常规高压蒸汽灭菌的条件是（ ）A 135℃—140℃，5—15秒B 72℃、15秒C 121℃，30分钟D 100℃，5小时5.使用高压锅灭菌时，打开排汽阀的目的是（ ）A 防止高压锅内压力过高，使培养基成分受到破坏B 排尽锅内有害气体C 防止锅内压力过高，造成灭菌锅爆炸D 排尽锅内冷空气6.出于控制微生物的目的，灭菌一词指的是( )。
A 除去病原微生物B 降低微生物的数量C 消灭所有的生物D 只消灭体表的微生物7.高压灭菌器杀死微生物需要下列所有条件，除了( )之外。
A 蒸汽温度121℃B 15分钟C 每平方英寸15磅压力D 10个大气压的体积8.消毒剂与防腐剂的差别是( )。
A 消毒剂仅用于非生物的物体，而防腐剂用在皮肤表面B 消毒剂杀死细菌的芽孢，而防腐剂不能C 消毒剂不能灭菌，防腐剂可以D 消毒剂是化学物质，而防腐剂不是化学物质9.干热法常用于( )灭菌。
A 盐溶液B 细菌培养基C 油料物质D 医院的毛毯10.紫外线辐射主要作用于微生物的( )。
A 糖类B 酶类C 核酸D 细胞壁11.环氧乙烯广泛用于( )。
A 灭菌塑料制品B 消毒台面C 杀死皮肤表面的细菌D 灭菌化学溶液12.为使醇类制菌效果显著，所用化学试剂必须( )。
A 用10％溶液B 放溶液中5分钟C 用丁醇D 完全浸没在溶液中13.所有下列情况均是抗生素抑制微生物的方法，除了( )之外。
A 抗生素抑制细胞壁合成B 抗生素干扰细胞膜功能C 抗生素阻止能量从ATP释放D 抗生素抑制蛋白质合成14.青霉素族的抗生素主要用于抗( )。
发酵工程中的染菌原因及解决办法
学生综述性论文题目：发酵过程中染菌的分析、检测及预防姓名：刘莉学号：2008132114专业：生物技术班级：083班课程名称：微生物工程指导教师：燕平梅课程学期：2010至2011学年第一学期发酵过程中染菌的分析、检测及预防姓名：刘莉指导老师：燕平梅（太原师范学院生物系083班学号：2008132114）摘要：通过分析发酵过程中染菌的各种原因，总结检测染菌的方法，并提出染菌后应采取哪些措施及预防染菌的方法。
关键词：发酵；染菌；危害；检查；预防前言：发酵工业生产中，污染杂菌造成发酵失败的事故时常发生，严重影响发酵生产，关于发酵过程是否污染杂菌，如何检测，染了菌后如何处理等等，这些问题的研究是十分有意义的。
内容：1发酵染菌的危害1.1不同种类的杂菌对发酵的影响青霉素发酵：污染细短产气杆菌比粗大杆菌的危害大链霉素发酵：污染细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌比粗大杆菌的危害大四环素发酵：污染双球菌、芽孢杆菌和夹膜杆菌的危害较大柠檬酸发酵：最怕污染青霉菌肌苷、肌苷酸发酵：污染芽孢杆菌的危害最大谷氨酸发酵：最怕污染噬菌体高温淀粉酶发酵：污染芽孢杆菌和噬菌体的危害较大1.2不同染菌时间对发酵的影响1.2.1种子培养期染菌菌体浓度低、培养基营养丰富1.2.2发酵前期染菌杂菌与生产菌争夺营养成分，干扰生产菌的繁殖和产物的形成1.2.3发酵中期染菌严重干扰生产菌的繁殖和产物的生成1.2.4发酵后期染菌如杂菌量不大，可继续发酵。
如污染严重，可采取措施提前放罐1.3不同染菌途径对发酵的影响种子带菌：种子带菌可使发酵染菌具有延续性空气带菌：空气带菌也使发酵染菌具有延续性，导致染菌范围扩大至所有发酵罐培养基或设备灭菌不彻底：一般为孤立事件，不具有延续性设备渗漏：这种途径造成染菌的危害性较大1.4染菌对产物提取和产品质量的影响1.4.1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。
微生物工程工艺原理 第十一章 工业发酵染菌的防治(1)
第三篇 发酵工艺过程控制
第 十 一 章 工 业 发 酵 染 菌 的 防 治
四、染菌程度对发酵的影响 五、染菌对产物提取和产品质量的影响 过滤：粘度加大；菌体大多自溶； 过滤：粘度加大；菌体大多自溶；基质残留 浓度加大；降低过滤收率。 浓度加大；降低过滤收率。 萃取：水溶性蛋白质升高，易发生乳化； 萃取：水溶性蛋白质升高，易发生乳化； 离子交换：杂菌易被离子交换树脂吸附，大 离子交换：杂菌易被离子交换树脂吸附， 大降低离子交换树脂的交换量
第三篇 发酵工艺过程控制
第 十 一 章 工 业 发 酵 染 菌 的 防 治
2.发酵染菌的规模分析 发酵染菌的规模分析 大批发酵罐染菌：时期、种类； 大批发酵罐染菌：时期、种类； 部分发酵罐(或罐组 染菌： 或罐组)染菌 部分发酵罐 或罐组 染菌：前期可能是种子 带杂菌； 带杂菌；中后期则可能是中间补料系统或油 管路系统发生问题所造成的。 管路系统发生问题所造成的。 个别发酵罐连续染菌和偶然染菌：个别发酵 个别发酵罐连续染菌和偶然染菌： 罐连续染菌大多是由设备问题造成的， 罐连续染菌大多是由设备问题造成的，如阀 门的渗漏或罐体腐蚀磨损等。 门的渗漏或罐体腐蚀磨损等。
第三篇 发酵工艺过程控制
第 十 一 章 工 业 发 酵 染 菌 的 防 治
在现有的科学技术条件下要做到完全不染菌 是不可能的。 是不可能的。目前要做的是要提高生产管理 水平，尽可能防止发酵染菌的发生， 水平，尽可能防止发酵染菌的发生，而且一 旦发生染菌，要能尽快找出其污染的原因， 旦发生染菌，要能尽快找出其污染的原因， 并采取相应的有效措施， 并采取相应的有效措施，把染菌造成的损失 降低到最小。 降低到最小。
第三篇 发酵工艺过程控制
第 十 一 章 工 业 发 酵 染 菌 的 防 治
染菌原因危害及解除方法
2.国内某制药厂发酵染菌原因的分析 2.国内某制药厂发酵染菌原因的分析
染菌原因 外界带入杂菌（取样、补料带入） 外界带入杂菌（取样、补料带入） 设备穿孔 空气系统带菌 停电罐压跌零 接种 蒸汽压力不够或蒸汽量不足 管理问题 操作违反规程 种子带菌 原因不明 百分率, 百分率 % 8.20 7.60 26.00 1.60 11.00 0.60 7.09 1.60 0.60 35.00
五、噬菌体感染和处理方法
一、染菌的危害
发酵染菌能给生产带来严重危害， 发酵染菌能给生产带来严重危害，防止杂菌污染是 任何发酵工厂的一项重要工作内容。 任何发酵工厂的一项重要工作内容。尤其是无菌程 度要求高的液体深层发酵， 度要求高的液体深层发酵，污染防止工作的重要性 更为突出。 更为突出。 几乎所有的发酵工业，都有可能遭受杂菌的污染。 几乎所有的发酵工业，都有可能遭受杂菌的污染。 染菌的结果，轻者影响产量或产品质量， 染菌的结果，轻者影响产量或产品质量，重者可能 导致倒罐，甚至停产。 导致倒罐，甚至停产。 染菌的具体危害： 染菌的具体危害： ① 分解产物
二、污染杂菌的途径和染菌的判断
(一)染菌的途径
① 原料方面 主要原因是灭菌不彻底 ② 种子方面 ③ 无菌空气 ④ 设备方面
(二)染菌的检查与判断
从三方面进行： 从三方面进行： 1. 无菌试验 2. 显微镜检查 3. 生理生化指标的变化
1.无菌试验 1.无菌试验
判断发酵是否染菌应以无菌试验结果为根据 无菌试验的目的： 无菌试验的目的： ① 监测培养基、发酵罐及附属设备灭菌是否彻底 监测培养基、 ② 监测发酵过程中是否有杂菌从外界侵入 ③ 了解整个生产过程是否存在染菌的隐患和死角
第三节 工业发酵的染菌及其防治
一、染菌的危害 二、污染杂菌的途径和染菌的判断
避免发酵染菌的改进
避免发酵染菌的改进防止杂菌污染是任何发酵工厂的一项重要工作内容，尤其是无菌程度要求高的液体深层发酵，污染防止工作的重要性更为突出。
在发酵前期或中期染菌，杂菌会很快消耗营养物质，使生产菌无法正常生产而引起倒罐。
在发酵后期染菌，一般亦会使产率下降并影响产物的提取.我们可以通过一下几个步骤进行改造:一. 空气净化方面:1 吸入空气前处理设备因为高空空气尘埃少且微生物含量远低于地平面，故空气压缩机吸气口(采风塔)通常以离地面5～10米为宜，如为减少噬菌体出现机会，吸气口更应离地面15～20米为好.吸入的空气在进入压缩机前应先通过粗过滤器过滤，减少进入空气压缩机的灰尘和微生物的数量，以减少机械杂质造成压缩机的磨损，并减轻后空气除菌介质的除菌负荷。
常用的粗过滤器介质有涤纶无纺布或中孔聚氯酯泡沫塑料。
粗过滤器可作成板式或袋式。
吸气口流速小于lOm／s，粗过滤器气流速度一般为2～2.5m3／m2.min为宜。
2 选用合适空压机发酵生产中要求提供大量的无菌压缩空气供发酵通气用。
工厂常采用往复式，螺杆式、涡轮式空气压缩机作为空压站的主要设备。
发酵生产用压缩机一般以排气压力0.2～0.3Mpa低压居多.往复式空压机的价格比较低廉，操作与维修比较方便，单位比功率较小.但其出口流量因受往复压缩之故很不稳定，有脉冲现象，而且活塞与汽缸往复摩擦必须有润滑装置，使压出空气中夹带大量油雾给压缩空气的除菌带来一定困难。
为了解决这一缺点，目前有些工厂采用由二硫化钼的氟塑料制成的活塞环代替原来的金属环作无油润滑，效果甚好，既有利于后面的空气净化除菌，又节约了润滑油，但由于氟塑料的弹性不及金属环，故气缸中气体泄漏虽增加，改装后的空气压缩机的排气量一般要减少lO％左右。
中型空气压缩机可采用转子表面喷涂自润滑耐磨材料的螺杆压缩机，其体积较小，噪音，振动低。
大型空气压缩机较多采用涡轮式压缩机，与往复式空气压缩机相比，具有体．积小，重量轻，占地小，运转平稳、供气置大，出口压力稳定、输出的压缩空气不含油雾等优点。
发酵工业杂菌污染的控制技术
发酵工业杂菌污染的控制技术摘要：在大多数发酵工业中，都要保持纯种的培养。
然而，许多工业发酵过程中的染菌不仅可能造成了巨大的经济损失，还会扰乱生产秩序、破坏生产计划。
因此，在发酵工业中杂菌污染的灭菌技术及控制技术应当得到生产者的高度重视。
关键字：发酵；杂菌；控制技术工业发酵的染菌问题是许多企业面临的一个严峻的问题，部分企业甚至无法找到染菌的原因，造成连续染菌，不仅造成了经济损失，对于人员的情绪和生产积极性也造成了很多的影响。
我们要控制杂菌污染，首先要找到易染杂菌的环节以及染菌的原因，然后针对其进行分析，进行灭菌技术的改进以及预防杂菌感染的措施。
1.发酵工业中杂菌污染的原因分析发酵染菌的原因，总结防止发酵染菌的经验教训，把发酵染菌消灭在发生以前，防患于未然，是积极制服发酵工业生产过程中杂菌的最重要的措施。
1.1染菌的菌型分类和杂菌生存的条件许多杂菌与我们的工业菌种有着相似的生长条件，因此能够在工业发酵中很好的生长。
我们要控制杂菌的污染，必须对杂菌的生长条件、代谢途径十分了解。
发酵过程中较易感染的杂菌主要有真菌的酵母菌、霉菌等，细菌中的长短杆菌、球菌等以及病毒噬菌体。
最适生长温度是指在此温度下，微生物的新陈代谢达到最大的速率，一般微生物的生长最适温度在25～35℃。
了解各菌种的最适成长温度，对分析染菌的原因有一定的参考价值[1]。
微生物在超过其最高生长温度的环境中生长就会死亡，微生物在高温下死亡的机理是酶遇热后失去活性引发新陈代谢故障而引起的。
我们采用致死温度和致死时间为标准。
掌握各种微生物的致死温度和致死时间有利于灭菌操作。
一般情况下，大肠杆菌、肺炎双球菌和酵母菌在60℃左右10min即可死亡，而枯草芽孢杆菌则要100℃时17min死亡，嗜热芽孢杆菌则需要120℃时12min才能杀死。
微生物生长环境中的pH与微生物的活动有密切关系，pH的变化可能引起某种代谢产物的积累，而pH若发生突变有可能是因为感染了某种杂菌。
第七章 发酵染菌及防治
无菌试验要严格取样操作，力求减少误差。
应同时用肉汤和双碟作对照，以便迅速作出判断。
当发现染菌时，要通过分辨菌型来探索菌源，并对杂菌
做耐热试验考察。
如果怀疑种子罐染菌，则种子不能轻率进发酵罐。
《发酵工程》
第七章 发酵染菌及防治
3、 无菌检查与染菌的处理
为了防止在种子培养或发酵过程中污染杂菌，在接种前 后、种子培养及发酵过程中分别进行无菌检查，以便及时 （1）无菌检查 发现染菌，并在染菌后及时进行必要处理是很重要的。 染菌通常通过3个途径发现：无菌试验、发酵液直接镜 检、发酵液的生化分析。其中无菌试验是判断染菌的主要 依据。
废弃的发酵液处理不当可以成为难以对付的污
染源。
《发酵工程》 2、 噬菌体污染与发酵异常
第七章 发酵染菌及防治
噬菌体污染后的情况因发酵工业的种类、 污染的噬菌体特性、污染时间、感染复度（即培
养物内的噬菌体与细菌的比率）、培养基成分、
发酵罐内的物理和化学条件不同而异。即使同样 的噬菌体并不一定引起同样的异常发酵情况。
《发酵工程》
项目 百分率%
进罐前未做设备严密度检查
接种违反操作规程
25.8
25.8
检修质量缺乏验收制度
操作不熟练
19.35
19.35
配料违反工艺规程
调度不当
6.45
3.25
《发酵工程》
（4）染菌的处理
第七章 发酵染菌及防治
发现染菌后，应立即根据染菌的种类及产生菌的菌龄等 具体情况分别进行处理。除据染菌时间及危害程度对污染 种子罐染菌后，种子不能再接入发酵罐中，这时可用备用 罐进行挽救或处理外，对有关设备也应进行处理。 种子接种。如无备用种子，则可选一适当培养龄的发酵罐培 养物作种子，即生产上所说的“倒种”。 发酵罐前期染菌后，如培养基中C、N含量尚高，则可重新 灭菌，接种后再运转；若染的杂菌危害性较大，则放掉部分 料液，补入新料液，重新灭菌、接种。 发酵中后期染菌或前期染菌轻微而发现较晚时，可加入适 当的杀菌剂或抗生素；或把高单位的后期发酵液压一部分到染 菌罐中，抑制杂菌生长速度；或者降低罐温，减缓杂菌繁殖速 度。
发酵工程 第十章 发酵染菌及防治
溶，发酵液粘度增加，过滤困难
处理方法：①将发酵液加热后再加助滤剂；②先加絮 凝剂使蛋白质凝聚后沉淀
杂菌分泌较多蛋白质杂质时，对发酵后处理过程中采
用溶媒萃取的提取工艺非常不利，使水相和溶媒之间 极易发生乳化
第二节 发酵染菌的分析
一、 染菌的检查与判断
如何做到不发生染菌？ 发现染菌后如何查明染菌类型及其原因？ 发现染菌后如何尽快控制污染？
思考题：如何筛选或选育抗某种杂菌的新菌株 来预防污染发生？
采取哪些措施能够保持无菌发酵？
物料、培养基、中间补料要灭菌； 发酵设备及辅助设备（空气过滤装置、各种发
酵罐进出口连接装置）和管道要灭菌；
好气发酵通入的空气要除菌；
种子无污染；接种无菌操作过关；
为了保持发酵的长期无菌状态，需维持正压。
本章小结
掌握有关无菌技术的基本概念 发酵工业污染的原因及其防治策略
二、染菌对不同发酵过程的影响
A．细菌
Байду номын сангаас
谷氨酸：发酵周期短，培养基不太丰富，较少染杂 菌，但噬菌体威胁大。
肌苷：缺陷型生产菌，培养基丰富，易染菌，营养
成分迅速被消耗，严重抑制菌生长和合成代谢产物。
二、染菌对不同发酵过程的影响
B. 霉菌
PenG：青霉素水解酶上升，PenG迅速破坏，发酵 一无所获。
一、污染原因分析
①种子带菌 ②无菌空气带菌 ③设备渗漏 ④灭菌不彻底 ⑤操作失误 ⑥技术管理不善
从污染时间看：早期污染可能与①②④⑤→接种操作 不当有关；后期污染可能与③⑤及中间补料有关。 从杂菌种类看： 耐热芽孢杆菌：与④有关 球菌、无芽孢杆菌：与① ② ③⑤有关 浅绿色菌落的杂菌：与水有关，即冷却盘管渗漏 霉菌：与④⑤有关，即无菌室灭菌不彻底或操作问 题 酵母菌：糖液灭菌不彻底或放置时间较长 从染菌幅度看：各个发酵罐或多数发酵罐染菌，且所 污染的是同一种杂菌，一般是空气系统问题，若个别 罐连续染菌，一般是设备问题。
工业发酵染菌原因
不同染菌途径对发酵的影响：1、种子带菌：种子带菌可使发酵染菌具有连续性；2、空气染菌：空气染菌也是发酵染菌具有连续性，导致染菌范围扩大至所有发酵罐；3、培养基或设备灭菌不彻底：一般为孤立事件，不具有连续性；4、设备泄露：这种途径造成染菌的危害性较大；发酵染菌的防止一、种子带菌的原因及防止1.带菌的原因（1）无菌室的无菌条件不符合要求；（2）培养基灭菌不彻底；（3）操作不当。
2.种子带菌的防止种子带菌是发酵前期染菌的原因之一。
在每次接种后应留取少量种子悬浮液进行平板、肉汤培养，借以说明是否种子中带杂菌。
种子培养的设备和装置有无菌室、灭菌锅和摇瓶机等。
（1）无菌室接种、移种等无菌操作需要在无菌室内进行。
无菌室面积不宜过大，一般约4~6米2，高约2.6米。
为了减少外界空气的侵入，无菌室要有1~3个套间（缓冲过道）（参照下图）。
无菌室内部的墙壁、天花板要涂白漆或采用磨光石子，要求无裂缝，墙角最好做成圆弧形，便于揩擦清洗以减少空气中微生物的潜伏场所，室内布置应尽量简单，最好能安装空气调节装置，通入无菌空气并调节室内的温湿度。
无菌室的每个套间一般都用紫外线灭菌。
通常用30瓦紫外线灭菌灯照射20~30分钟即可。
紫外线杀菌的效率还与室内的空气性质有光；空气温度高杀菌效率高，空气中灰尘多杀菌效率低，而相对湿度高则紫外线灯的使用寿命长。
紫外线能穿过石英但不能透过玻璃。
配合使用的化学灭菌药剂有：用作喷洒或揩擦的（以揩擦为主）有75%酒精、0.25%新洁尔灭（季铵盐）、0.6~1%漂白粉、0.5%石炭酸、0.5%过氧乙酸、1%煤酚皂（来苏尔）、0.5%高锰酸钾、300单位/毫升土霉素、50单位/毫升制霉菌素等；用作熏蒸的有甲醛（每立方米空间约用10毫升）或硫磺（每立方米空间约用2~3克）。
要根据不同的情况采用不同的灭菌剂。
如检查出无菌室中潜伏的的微生物中细菌较多，用石炭酸、土霉素等灭菌较好；如无菌室中霉菌多可以采用制霉菌素；如有噬菌体则用甲醛、双氧水或高锰酸钾等较好。
发酵过程染菌及其防治
发酵染菌：指在发酵过程中生产菌以外的其他微生物侵入了发酵系统，从而使发酵过程失去真正意义上的纯种培养。
染菌对发酵的影响一、染菌对不同发酵过程的影响1、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。
2、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，培养基中的营养成分迅速被消耗，严重抑制了生产菌的生长和代谢产物的生成。
3、柠檬酸等有机酸发酵过程：一般在产酸后发酵液的pH值比较低，杂菌生长十分困难，在发酵中、后期不太会发生染菌，主要是要预防发酵前期染菌。
4、谷氨酸发酵：周期短，生产菌繁殖快，培养基不太丰富，一般较少污染杂菌，但噬菌体污染对谷氨酸发酵的影响较大。
二、染菌发生的不同时间对发酵的影响1、种子培养期染菌种子培养主要是使微生物细胞生长与繁殖，此时，微生物菌体浓度低，培养基地营养十分丰富，比较容易染菌。
若将污染的种子带入发酵罐，则危害极大，因此应严格控制种子染菌的发生。
一旦发现种子受到杂菌的污染，应经灭菌后弃去，并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。
2、发酵前期染菌在发酵前期，微生物菌体主要是处于生长、繁殖阶段，此时期代谢的产物很少，相对而言这个时期也容易染菌。
染菌后的杂菌将迅速繁殖，与生产菌争夺培养基中的营养物质，严重干扰生产菌的正常生长、繁殖及产物的生成。
3、发酵中期染菌发酵中期染菌将会导致培养基中的营养物质大量消耗，并严重干扰生产菌的代谢，影响产物的生成。
有的染菌后杂菌大量繁殖，产生酸性物质，使pH值下降，糖、氮等的消耗加速；菌体自溶，致使发酵液发粘，产生大量的泡沫，代谢产物的积累减少或停止；有的染菌后会使已生成的产物被利用或破坏。
从目前的情况来看，发酵中期染菌一般较难挽救，危害性较大，在生产过程中应尽力做到早发现、快处理。