9第九章发酵过程的染菌及控制总结
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。
发酵生产染菌及其防治-PPT精选全文
落。
(2)管路得连接
管子得连接有螺纹连接、法兰连接与焊接三种。
A、 螺纹连接。
需在管端铰出螺纹,安装时在螺纹上涂以白漆并加麻 丝(或聚四氟乙烯薄膜)作填料,密封要求高得可用石墨粉加 少许机油作填料,用氧化铅甘油胶合剂更好。
过滤器器壁腐蚀形成氧化铁层,就是多孔物质,空气 会短路,使空气中带菌并造成污染。
过滤介质变位:
活性炭棉花作为介质得过滤器,活性炭 受到气流得冲击而破碎、灰化、体积减小、 空间增大,上下两端得棉花受空气得顶撞力 而逐渐改变位置。
设备与管件得渗漏一般就是指设备与管件由于腐蚀、 内应力或其她原因形成微小漏孔所发生得渗漏现象。
这些漏孔很小,特别就是不锈钢材料形成得漏孔更小, 有时肉眼不能直接觉察,需要通过一定得试漏方法才能发 现。
1、发酵罐得渗漏
(1)冷却管得渗漏
由于发酵液腐蚀、固体物料摩擦引起管外壁磨损。管 内冷却水得浸泡、冲击、蒸汽冲击导致管内壁磨损。所以 冷却管就是发酵罐中最容易渗漏得部件之一。
截止阀在使用中经常发生以下两个问题:
a 阀心轧坏。物料中得硬质物或焊接施工后得焊渣以 及螺钉零件等被带到阀内,当关闭得,阀心与阀座被上述坚 硬物轧住,能将紧密面轧成凹凸不平得痕迹,就关不严密。
b 填料得渗漏。操作时用扳手过分关紧,会使阀杆弯 曲,弯曲后得阀杆不仅启动费力,并且使填料部分不紧密而 引起渗漏。阀门在使用一定时间后,阀杆磨损或填料损坏 也会引起渗漏,就需要将填料压盖适当拧紧或更换填料。
发酵工厂得有关管路要保持光滑、通畅、密封性 好,以避免与减少管道染菌得机会。
例如:
法兰与管子焊接时受热不匀使法兰翘曲密封面发生 凹凸不平现象就会造成死角。
发酵过程的染菌及控制
染菌措施 可以用降低培养温度，调整补料 量，用酸碱调pH 值，缩短培养周期等措施 予以补救。如果前期染菌，且培养基养料消 耗不多，可以重新灭菌，补加一些营养，重 新接种再用。
?染菌的防治
（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。
?染菌的防治 三、无菌状况的检测
1、环境无菌的检查 尘埃粒子检测 无菌平板检测
?染菌的防治 2、种子及发酵液无菌状况检测
酚红肉汤培养基检测 平板划线 显微镜观察
?染菌的防治
四、染菌情况分析
染菌的原因有多种，对于实际情况如何分 析呢？
1、单罐染菌 不是系统问题，而是该罐本身的问题。如 种子带菌、培养基灭菌不彻底、罐有渗漏、 分过滤器失效
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。
?染菌的防治
（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。因此如果染菌不多，对生产 影响不大。如果染菌严重，又破坏性较 大，可以提前放罐。
同 产
产生青霉素酶，而另一些杂菌则可被青霉 素诱导而产生青霉素酶。不论在发酵前期、 中期或后期，染有能产生青霉素酶的杂菌，
品 都能使青霉素迅速破坏。
?染菌的防治
链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素 等虽不
不 象青霉素发酵染菌那样一无所得，但也会造
同 成不同程度的危害。如杂菌大量消耗营养干
第九章发酵工艺
第九章发酵工艺糖质原料的共同特点是它所含的发酵性物质是可以直接供酵母进行酒精发酵的各种糖。
不同的糖质原料还有各自的特点，由于我国糖类原料目前主要是甘蔗或甜菜废糖蜜，这里重点介绍糖蜜酒精发酵的特点。
糖蜜稀释液接人培养成熟的酒母后，糖蜜稀释液中的糖分在酵母菌作用下分两大步发酵生成酒精。
第一步是酵母菌首先将体内的转化酶（即蔗糖酶．系一种胞外酶）借扩散作用分泌到细胞体外将发酵液中的蔗糖进行水解转化为葡萄糖和果糖。
第二步葡萄糖和果糖通过扩散作用进人酵母细胞体内，在酵母体内酒化酶（胞内酶）的作用下发酵变成酒精和二氧化碳：一、糖蜜酒精发酵方法糖蜜酒精发酵的方法很多，有间歇发酵、半连续发酵和连续发酵3 种，而各种方法又有很多方案，现介绍如下l 间歇发酵法(1)普通间歇发酵即单罐发酵：发酵罐空罐清洗后用蒸汽杀菌至10O℃ 保温0.5～1h ，冷却至30 ℃ 后，接人培养成熟的酒母醪液，而后再将温度为27 ～30℃ （夏天应偏低，冬天应偏高）的发酵糖液输入进行发酵。
发酵温度控制为33～35℃ 为宜。
为了有效地控制发酵，首先必须掌握好糖液入罐温度的控制，其次是加强发酵过程中的温度控制。
夏天应提早升冷却水，冬大则要迟后开冷却水，水量控制由小到大、避免猛开猛关，防止温度骤升骤降，影响发酵效果。
发酵时间一般为32～36h ，通常40～50h 即可送去蒸馏。
(2)分割式间歇发酵第一只罐按普通间歇式发酵法进行发酵,当发酵处于主发酵时,从该罐分割l/3～1/2 主发酵罐至第二罐，用稀糖液加满两罐,第一只继续发酵，直至终了,送去蒸馏。
第二罐进人主酵后再分割l/3～1/2至第三罐，再用稀糖液加满两罐，如此继续下去。
此法的优点是避免了每罐都需制作酒母，且总的发酵时间大为缩短；缺点是易染菌，必须加强糖蜜酸化灭菌工作。
此方法发醉稀糖液一般20～24OBx ，发酵温度为33～35℃ ，发酵时间28～32h 。
(3)分批流加间歇发酵法分批流加间歇发酵法是先在发酵罐内加10％～20％酒母后分3 次加人发酵稀糖液，第一次、第二次加人罐容约20％的稀糖液，第三次加40％～50％的稀糖液，以保持罐内醪液中糖浓度一致，有利于酵母的正常发酵。
发酵染菌及其防治
不同杂菌的种类对发酵的影响
发酵过程 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
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
噬菌体
青霉菌
回
不同生产阶段染菌对发酵的影响
种子培养期染菌 对整个发酵过程的危害极大。
发酵前期染菌
严重干扰生产菌的生长繁殖。
整、安装未对中、法兰与管子的焊接不好、受
热不均匀使法兰翘曲以及密封面不平等现象， 从而形成“死角”而染菌 。
防治 措施
• 采用单独的排气、排水和排污管可有效防止 染菌的发生。
• 法兰的加工、焊接和安装要符合灭菌的要求
尽可能减少或取消连接法兰等措施 。
图5-5 灭菌时蒸汽不易通达的“死角”及其消除方法
含量的变化是有规律的。染菌后，培养基中糖的消耗发生 变化 ，引起排气中CO2含量的异常变化，如杂菌污染时， 糖耗加快， CO2含量含量增加，噬菌体污染后，糖耗减慢， CO2含量减少。因此，可根据CO2含量的异常变化判断染 菌。
其它异常现象
还可以根据其他的一些异常现象，如菌体生长
不良、PH值的异常变化、发酵过程中泡沫的异常
染菌程度越严重，即在发酵罐内的杂菌数量 就多，对发酵的危害也就越大。但当生产菌在发 酵过程已有大量的繁殖，并已在发酵液中占优势， 如果污染极少量的杂菌，此时对发酵不会带来太 大的影响。
回
发酵异常现象及染菌原因分析
1 2 3 溶解氧的异常变化 排出的CO2异常变化
染菌 原因 分析
设备渗漏方面原因分析
染菌对发酵的影响
1 污染杂菌的不同种类
2 不同阶段染菌 不同染菌的原因 不同染菌程度
3
发酵——染菌
发酵过程的杂菌检查
4，从染菌的时间来分析
发酵早期染菌：种子带菌、培养基和设备灭菌不彻 底、设备或管道有死角 中、后期染菌：中间补料、设备渗漏、操作不合理
5，从染菌的类型来分析
耐热性芽抱杆菌：死角或灭菌不彻底
球菌、酵母：可能是从蒸汽的冷凝水或空气中带来的
浅绿色菌落(革兰氏阴性杆菌) ：发酵罐的冷却管或夹 套渗漏 霉菌：灭菌不彻底或无菌操作不严格
操作问题
10.13
10.15
夹套穿孔
12.36
原因不明
24.91
2，国内一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） 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，% 8.20 7.60 26.00 1.60 11.00 0.60 7.09 1.60 0.60 35.00
3.上海第三制药厂染菌原因分析 项目 百分率% 种子带菌 14.15 盘管穿孔 14.20 阀门渗漏 23.30 空气系统有菌 10.0 管理不善 25.80 其它 7.49 原因不明 5.78
管理不善而染菌的有31个罐批，占25.08％经 分析有下表所列原因： 项目 进罐前未做设备严密度检查 接种违反操作规程 检修质量缺乏验收制度 操作不熟练 配料违反工艺规程 调度不当 百分率% 25.8 25.8 19.35 19.35 6.45 3.25
原材料储存和保管，如液胨、玉米 浆、母液糖等有机原料——杂菌的数 量 发酵罐、培养基配制罐等设备的清 洗质量——有无灭菌的死角 对减少或避免染菌仍然是十分必要的。
5、技术管理不善
技术管理就是要对发酵每个环节严 格控制，发酵中稍有不慎就可能染 菌，所以不能有侥幸心理而放松管 理
发酵过程染菌及防治方法
发酵设备及管道的密封不严，导致外界杂菌进 入发酵体系。
操作不当
如无菌操作不严格、接种时带人杂菌等。
环境卫生差
空气、水、原料等带菌，成为发酵染菌的来源。
02 发酵过程染菌的防治方法
物理防治方法
01
灭菌
通过高温或紫外线照射等方法， 彻底杀死或消除染菌，防止其繁 殖。
02
03
过滤
隔离
01 制定严格的发酵生产管理制度，规范操作流程和 记录。
02 对生产过程中的温度、湿度、压力、流量等关键 参数进行实时监控和记录。
03 定期对生产环境进行监测，确保环境卫生符合要 求。
建立完善的染菌预防和应对机制
制定详细的染菌应急 预案，明确应对措施 和责任人。
对染菌情况进行调查 和分析，找出原因并 采取有效的纠正措施。
建立染菌报告制度， 要求操作员及时上 报染菌情况。
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03 发酵过程染菌的检测与监 测
染菌的检测方法
01
02
03
04
微生物培养法
通过在选择性培养基上培养可 疑菌落，根据菌落特征、染色 反应和生化试验进行鉴定。
免疫学检测法
利用特异性抗体与可疑菌的抗 原发生反应，通过显色反应或 荧光标记等方法进行检测。
分子生物学检测法
利用基因探针、PCR技术和基 因测序等技术，对可疑菌的核
发酵过程染菌及防治方法
contents
目录
• 发酵过程染菌概述 • 发酵过程染菌的防治方法 • 发酵过程染菌的检测与监测 • 发酵过程染菌的预防措施与建议
01 发酵过程染菌概述
染菌的定义与分类
定义
发酵生产中染菌的主要原因及检查方法
发酵生产中染菌的主要原因及检查方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!发酵生产中染菌的主要原因及检查方法引言在发酵生产中，细菌的污染是一个普遍存在的问题，它可能导致产品质量下降、产量减少甚至是经济损失。
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染菌的防治 （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。
染菌的防治 3、不同时间染菌对发酵的影响
染菌的防治 二、染菌的原因
（一）发酵染菌率计算基准
总染菌率指单位时间内（一年）发酵染菌的批（次） 数与总投料批（次）数之比的百分率。染菌批次数应 包括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数 在内。这是习惯的计算方法，也是我国的统一计算方 法。
总染菌率%=
染菌的防治 （二）染菌原因
造成染菌的因素很多，但总结几十年的经验，对 绝大部分罐批染菌的原因是比较清楚的，但在实际 生产中发酵染菌率仍比较高，可以说产生这种现象 大多数是由于工作中“明知故犯”“不负责任”和 “侥幸心理”所造成的。例如，灭菌的蒸汽压不足 不能灭菌；设备有渗漏不能进罐等等都是众所周知 的，但因为有侥幸心理还是照样灭菌，进罐，结果 以污染杂菌而告终。现将我们收集到的国内外几家 抗生素工厂发酵染菌原因列于下：
染菌的防治 （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。因此如果染菌不多，对生产 影响不大。如果染菌严重，又破坏性较 大，可以提前放罐。
染菌的防治 （二）发酵染菌对提炼和产品质量的影响 1、发酵染菌对过滤的影响
染菌的发酵液一般发粘，菌体大多数自溶，所 以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼，导致 过滤困难。即使采取加热、冷却、添加助滤剂 等措施，使部分蛋白质凝聚，但效果并不理想。
染菌的防治
污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异， 如污染霉菌时，影响较小，而污染细菌时很 难过滤。由于过滤困难，过滤时间拉长，影 响发酵液储罐和过滤设备的周转使用，破坏 了生产平衡。染菌发酵液还会因过滤困难而 大幅度降低过滤收率，直接影响提炼总收率。
染菌的防治 2、发酵染菌对提炼的影响
染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和 其它杂质。 采用有机溶剂萃取的提炼工艺，则极易发生乳化，很 难使水相和溶剂相分离，影响进一步提纯。 采用直接用离子交换树脂的提取工艺，如链霉素、庆 大霉素，染菌后大量杂菌黏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 换容量，而且有的杂菌很难用水冲洗干净，洗脱时与 产物一起进入洗脱液，影响进一步提纯。
第九章 发酵过程的染菌及控制
什么是染菌？
发酵过程中除了生产菌以外，还有其 它菌生长繁殖
染菌的防治 一、染菌的影响
发酵过程污染杂菌，会严重的影响生产，是发 酵工业的致命伤。 造成大量原材料的浪费，在经济上造成巨大 损失 扰乱生产秩序，破坏生产计划。 遇到连续染菌，特别在找不到染菌原因往往 会影响人们的情绪和生产积极性。
影响产品外观及内在质量
染菌的防治 （一）染菌对发酵的影响
生产不同的品种，可污染不同种类和性质 的微生物。 不同污染时间，不同污染途径，污染不同 菌量，不同培养基和培养条件又可产生不 同后果
染菌的防治
不 同 菌
1、发酵Байду номын сангаас菌对不同品种的影响
放线菌由于生长的最适pH为7左右，因此 染细菌为多，而霉菌生长pH为5左右，因 此染酵母菌为多。 青霉素发酵染菌，绝大多数杂菌都能直接 产生青霉素酶，而另一些杂菌则可被青霉 素诱导而产生青霉素酶。不论在发酵前期、 中期或后期，染有能产生青霉素酶的杂菌， 都能使青霉素迅速破坏。
染菌的防治 （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。 在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。
染菌措施 可以用降低培养温度，调整补料 量，用酸碱调pH值，缩短培养周期等措施 予以补救。如果前期染菌，且培养基养料消 耗不多，可以重新灭菌，补加一些营养，重 新接种再用。
污染时间是指用无菌检测方法确准的污染时间， 不是杂菌窜入培养液的时间。 杂菌进入培养液后，需有足够的生长、繁殖的时 间才能显现出来，显现的时间又与污染菌量有关。 污染的菌量多，显现染菌所需的时间就短，污染 菌量少，显现染菌的时间就长。
染菌的防治 （1）种子培养期染菌
由于接种量较小，生产菌生长一开始不占优势， 而且培养液中几乎没有抗生素（产物）或只有 很少抗生素（产物）。因而它防御杂菌能力低， 容易污染杂菌。如在此阶段染菌，应将培养液 全部废弃。
不 同 产 品
疫苗生产危害很大。现在疫苗多采用深层 培养，这是一类不加提纯而直接使用的产 品，在其深层培养过程中，一旦污染杂菌， 不论死菌、活菌或内外毒素，都应全部废 弃。因此，发酵罐容积越大，污染杂菌后 的损失也越大。
染菌的防治 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。
不 同 产 品
染菌的防治
不 同 产 品
链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素等虽不 象青霉素发酵染菌那样一无所得，但也会造 成不同程度的危害。如杂菌大量消耗营养干 扰生产菌的正常代谢；改变pH，降低产量。 灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑 制霉菌，对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。
染菌的防治
染菌的防治 （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。
染菌的防治
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 10.13 操作原因 10.15 原因不明 24.94