微生物工程第四章發(fā)酵工業(yè)的無(wú)菌技術(shù)(已修改)
2025-01-06 04:57 本頁(yè)面
【正文】 第 四 章 發(fā)酵工業(yè)的無(wú)菌技術(shù) 一 、 基本概念 二 、 發(fā)酵工業(yè)污染的防治策略 三 、 發(fā)酵工業(yè)的無(wú)菌技術(shù) 四 、 培養(yǎng)基及設(shè)備管道滅菌 五 、 空氣除菌 本章內(nèi)容 ? 滅菌 (sterilization):用化學(xué)或物理方法殺死物料或設(shè)備中 所有 生命物質(zhì)的過(guò)程 。 ? 消毒 (disinfection):用物理或化學(xué)方法殺死 空氣 、地表以及容器和器具 表面 的微生物 。 ? 除菌 (degermation): 用 過(guò)濾方法 除去空氣或液體中的微生物及其孢子 。 ? 防腐 (antisepsis): 用物理或化學(xué)方法 殺死或抑制 微生物的生長(zhǎng)和繁殖 。 一、基本概念 ? 消毒與滅菌的區(qū)別 ?消毒：表面微生物，只能殺死營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞 ?殺菌：所有生命體 ? 消毒與滅菌在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用 ?消毒：發(fā)酵車間環(huán)境、設(shè)備、器具的無(wú)菌處理 ?滅菌：培養(yǎng)基等物料的無(wú)菌處理 （ 一 ） 污染的危害 （二）雜菌污染的防治 二、發(fā)酵工業(yè)污染的防治策略 ? 消耗營(yíng)養(yǎng)； ? 合成非目的產(chǎn)物 ， 菌體自溶 、 發(fā)粘等造成分離困難等； ? 改變體系 pH值； ? 雜菌分解目的產(chǎn)物； ? 噬菌體對(duì)細(xì)菌發(fā)酵破壞極大 。 （一）污染的危害 A． 細(xì)菌 ? 谷氨酸：發(fā)酵周期短 ， 培養(yǎng)基不太豐富 ， 較少染雜菌 ， 但噬菌體威脅大 。 ? 肌苷：缺陷型生產(chǎn)菌 ， 培養(yǎng)基豐富 ， 易染菌 ，營(yíng)養(yǎng)成分迅速被消耗 ， 嚴(yán)重抑制菌生長(zhǎng)和合成代謝產(chǎn)物 。 （ 1）染菌對(duì)不同菌種發(fā)酵的影響 B. 霉菌 ? PenG：青霉素水解酶上升 ， PenG迅速破壞 ， 發(fā)酵一無(wú)所獲 。 ? 檸檬酸： ， 不易染菌 ， 主要防止前期染菌 。 C. 酵母菌 ? 易污染細(xì)菌以及野生酵母菌 D. 疫苗 ? 無(wú)論污染的是活菌 、 死菌或內(nèi)外毒素 ， 都應(yīng)全部廢棄 。 ? 青霉素：怕染細(xì)短產(chǎn)氣桿菌 ? 鏈霉素：怕染細(xì)短桿菌 、 假單孢桿菌和產(chǎn)氣桿菌 ? 四環(huán)素：怕染雙球菌 、 芽孢桿菌和莢膜桿菌 ? 檸檬酸：怕染青霉菌 ? 肌苷 （ 酸 ） ：怕染芽孢桿菌 ? 谷氨酸：怕染噬菌體 ， 易造成連續(xù)污染 常見(jiàn)發(fā)酵產(chǎn)品容易污染的雜菌： ? 種子擴(kuò)大時(shí)期染菌 滅菌后棄去 ? 發(fā)酵前期染菌 應(yīng)迅速重新滅菌，補(bǔ)充必要的營(yíng)養(yǎng)成分，重新接種 （ 2）不同發(fā)酵時(shí)期染菌對(duì)發(fā)酵的影響 ? 發(fā)酵中期染菌 挽救困難，應(yīng)早發(fā)現(xiàn)，應(yīng)根據(jù)各種發(fā)酵的特點(diǎn)和具體情況盡快處理 。 ? 抗生素發(fā)酵 輸入正常發(fā)酵的另一罐發(fā)酵液 ? 檸檬酸發(fā)酵 a. 污染細(xì)菌： 加大通風(fēng) ，加速產(chǎn)酸；加入鹽酸等條 ，抑制細(xì)菌 b. 污染酵母： 加入 ~酵母；通風(fēng)加大，加速產(chǎn)酸。 ： 加入 另一罐將近發(fā)酵成熟的醪液 ，pH下降，黃曲霉自溶。 ： 在 pH很低下能夠生長(zhǎng)。 提前放罐 。 ? 發(fā)酵 后期污染 ? 染菌量不太多 ， 可繼續(xù)發(fā)酵 ? 污染嚴(yán)重 ， 則提前放罐 殺菌劑的添加： 前期無(wú)必要 ， 增加成本 ； 發(fā)現(xiàn)后加入 ， 效果要具體評(píng)價(jià) ? 絲狀菌發(fā)酵被產(chǎn)酸菌污染 ： pH不斷下降，菌絲大量自溶，發(fā)酵液粘度 黏度增加 ，過(guò)濾困難 處理方法： ①將發(fā)酵液加熱后再加助濾劑； ②先加絮凝劑使蛋白質(zhì)凝聚后沉淀 ? 雜菌分泌較多 蛋白質(zhì)雜質(zhì) 時(shí)，使水相和溶媒之間極易發(fā)生 乳化 。 （ 3）雜菌污染對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物提取和產(chǎn)品質(zhì)量的影響 雜質(zhì)增多，黏度增大，產(chǎn)生泡沫等 ? 顯微鏡檢查法 ? 平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法 ? 肉湯培養(yǎng)檢查法 ? 發(fā)酵過(guò)程的異常現(xiàn)象判斷 ? 溶解氧水平異常變化 ? pH異常變化 ? 尾氣中 CO2異常變化 ? 其他異?，F(xiàn)象 （ 黏度 、 泡沫 、 顏色等 ） （二）雜菌污染的防治 1. 染菌的檢查與判斷 1 2 ? 主要原因： ① 種子帶菌 ② 空氣帶菌 ③ 設(shè)備滲漏 ④ 滅菌不徹底 ⑤ 操作失誤 ⑥ 技術(shù)管理不善 2. 污染原因分析 ? 從污染雜菌的 種類 分析； ? 從污染 時(shí)間 進(jìn)行分析； ? 從染菌的 程度 進(jìn)行分析 。 污染原因分析方法： （ 1）種子帶菌的防治 ? 培養(yǎng)基及器具徹底滅菌 ? 避免菌種在移接過(guò)程中受污染 ? 避免菌種在培養(yǎng)及保藏過(guò)程中污染 3. 雜菌污染的途徑及其預(yù)防 （ 2）過(guò)濾空氣帶菌及其防治 ?正確選擇采氣口 高處采氣、前置粗過(guò)濾器 ?設(shè)計(jì)合理的空氣預(yù)處理流程 減少含油量和濕度 ?設(shè)計(jì)和安裝合理的空氣過(guò)濾器 介質(zhì)選擇 （ 3）設(shè)備的滲漏或“死角”造成的染菌及其防治 設(shè)備的滲漏染菌： 發(fā)酵設(shè)備、管道、閥門的 破損 等而引起的污染。 “死角”： 蒸汽不能到達(dá)預(yù)定的滅菌部位或該部位的冷空氣不能在加熱過(guò)程中排凈。 ?發(fā)酵罐的“死角” ?管道安裝不當(dāng)或配置不合理形成“死角” 常出現(xiàn)“死角”的地方： 連接點(diǎn)： 法蘭、內(nèi)襯、接口、表頭、聯(lián)軸器、 小部件： 罐內(nèi)部件及其支撐件如攪拌軸拉桿、冷卻盤(pán)管、擋板、空氣分布管及其支撐件 口： 人孔（或手孔）、排風(fēng)管接口、燈孔、視鏡口、進(jìn)料管口 滅菌時(shí)蒸汽不易通達(dá)的“死角”及其消除方法 污水 膿皰罐底 發(fā)酵罐罐底膿皰狀積垢造成“死角” 法蘭連接不當(dāng)造成的“死角”
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