第五章發(fā)酵工藝過程控制-資料下載頁
2025-01-20 16:25本頁面
【正文】 管道不嚴(yán)、設(shè)備死角）和空氣問題（過濾器不嚴(yán)、過濾器失效、過濾器受潮）為主，種子（二級種子染菌）次之，而培養(yǎng)基消毒不透的情況較少。 防止染菌要點(diǎn) （ 1）空氣系統(tǒng) 提高空壓機(jī)進(jìn)口空氣的潔凈度、防止空氣帶油、水及過濾器失效。 如提高空壓機(jī)吸氣口位置并加強(qiáng)壓縮前的過濾；防止空氣冷卻器漏水而進(jìn)入空氣系統(tǒng)；在空氣過濾器滅菌時要防止沖翻介質(zhì)而短路，防止烤焦介質(zhì)或著火；裝填纖維介質(zhì)時要壓緊；操作中要防止空氣的壓力劇變和流速激增等。 （ 2）設(shè)備 ● 發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備 應(yīng)注意嚴(yán)密和防止泄漏，避免形成 “死角 ” 。與物料、空氣、下水道連接的閥門皆需保證嚴(yán)密度?！? 用超凈工作臺及凈化室代替無菌室 ，以提高無菌程度。 ● 連消設(shè)備的連消塔要簡單，易拆裝清理 ，操作時蒸汽能與物料均勻混合，并易控溫度；維持罐在料液輸送時培養(yǎng)基在罐中能均勻地緩慢上升，不走短路。（ 3）工藝操作 ① 空罐準(zhǔn)備 放罐后應(yīng)進(jìn)行全面檢查和清洗。要清理罐內(nèi)殘渣，去除罐壁污垢，清除空氣分布管、溫度計套管等處堆積的污垢及罐內(nèi)的 “ 死角 ” 。要防止端面軸封漏氣、攪拌添料箱及閥門滲漏等。蛇管和夾層要按設(shè)計規(guī)定的壓力定期試壓?？障麜r應(yīng)先將罐內(nèi)空氣排盡，保持蒸汽暢通，閥門、管道均要徹底滅菌。 ② 實(shí)罐滅菌 配制培養(yǎng)基時要防止原料結(jié)塊。滅菌時，要保證各路進(jìn)氣暢通及罐內(nèi)料液翻騰激烈，控制好溫度與壓力，嚴(yán)防泡沫冒頂及料液倒流到空氣系統(tǒng)中。 ③ 連消 料液進(jìn)入連消塔前需先預(yù)熱。滅菌過程中，料液確保滅菌徹底。冷卻時，防止因突然冷卻造成負(fù)壓而吸入外界空氣。為確保滅菌溫度穩(wěn)定，連消必須實(shí)現(xiàn)自動控制。 ④ 補(bǔ)料 要保證無菌。 ⑤ 種子 有關(guān)種子操作的制度要嚴(yán)格遵守；搖瓶瓶塞要確保嚴(yán)密。⑥ 無菌試驗(yàn) 無菌試驗(yàn)要嚴(yán)格取樣操作，力求減少誤差。應(yīng)同時用肉湯和雙碟作對照，以便迅速作出判斷。 四、染菌的處理 ◆ 發(fā)酵中后期染菌 或前期染菌輕微而發(fā)現(xiàn)較晚時，可加入適當(dāng)?shù)臍⒕鷦┗蚩股?；或把高單位的后期發(fā)酵液壓一部分到染菌罐中，抑制雜菌生長速度；或者降低罐溫，減緩雜菌繁殖速度?！? 種子罐染菌 后，種子不能再接入發(fā)酵罐中，這時可用備用種子接種。如無備用種子，則可選一適當(dāng)培養(yǎng)齡的發(fā)酵罐培養(yǎng)物作種子，即生產(chǎn)上所說 的 “ 倒種 ” ?！? 發(fā)酵罐前期染菌 后，如培養(yǎng)基中 C、 N含量尚高，則可重新滅菌，接種后再運(yùn)轉(zhuǎn)；若染的雜菌危害性較大，則放掉部分料液，補(bǔ)入新料液，重新滅菌、接種。五、噬菌體污染的防治 在國內(nèi)外，發(fā)酵工業(yè)中噬菌體的危害是一個普遍的問題。對于丙酮丁醇、氨基酸、酶制劑和抗生素等發(fā)酵都有噬菌體的危害，所帶來的經(jīng)濟(jì)損失是相當(dāng)驚人的。噬菌體的污染源 ◆ 廣泛地存在于 適合宿主生存的泥土、污水和空氣 中；◆ 發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)菌的噬菌體可以從 異常發(fā)酵液和工廠環(huán)境 中分離出來，溶源性細(xì)菌也混雜在工廠 周圍環(huán)境的細(xì)菌 中；◆ 一個新的發(fā)酵工廠往往在投產(chǎn)不久便會出現(xiàn)噬菌體污染；◆ 研究認(rèn)為，當(dāng)有許多細(xì)菌存在時，相應(yīng)的噬菌體就會馬上出現(xiàn)，其濃度在自然條件下很容易增高。 ◆ 工廠本身的排放物 有時也給重復(fù)污染提供了噬菌體來源。生產(chǎn)過程中發(fā)酵氣體排出，可以帶有大量的生產(chǎn)菌。 ◆ 在 生產(chǎn)罐污染有少量噬菌體 （尚可進(jìn)行生產(chǎn)）時，噬菌體也被排到環(huán)境中，造成惡性循環(huán)。 ◆ 廢棄的發(fā)酵液處理不當(dāng) 可以成為難以對付的污染源。 一般來說，噬菌體污染引起的異常發(fā)酵有以下表現(xiàn)：（ 1）污染較輕，或在發(fā)酵末期污染，則使 發(fā)酵過程減慢或降低發(fā)酵產(chǎn)率。 也有的行業(yè)在這種情況下產(chǎn)率反而增高； （ 2）在細(xì)菌對數(shù)生長期污染，而且污染量大，就會造成 細(xì)菌溶解，發(fā)酵終止。 噬菌體污染后可以觀察 到糖消耗減慢， pH異常變化，產(chǎn)氣減少，發(fā)酵稀薄，繼之活的生產(chǎn)菌減少。 噬菌體污染與發(fā)酵異常 噬菌體污染的防治 發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中噬菌體污染是一個復(fù)雜的問題，雖然至今還沒有完全滿意地解決這一問題，但采取一些措施來防治噬菌體的污染，也有一定的成效。 （ 1）防止噬菌體入侵和蔓延 發(fā)酵工廠生產(chǎn)菌的噬菌體廣泛存在于其周圍環(huán)境中， 保持周圍環(huán)境的清潔是必要的 。 妥善地保藏菌種、對原料和水進(jìn)行無菌處理、對工廠空氣、種子、發(fā)酵液、泥土和污水的噬菌體濃度進(jìn)行日常檢查，即使空氣中噬菌體濃度極低時，也要進(jìn)行檢測。消滅環(huán)境中的 phage： 用漂白粉、石灰消毒 噴灑 氯化物或殺藻胺 (benzalkonium chloride)氣溶膠能殺滅活噬菌體，紫外線照射。 漂白粉 (%)、陽離子表面活性劑（ 如季銨鹽 %?%）和 福爾馬林（ 1%）均可單獨(dú)使用，如果必要也可聯(lián)合使用。（ 2）選用抗噬菌體突變株 抗噬菌體突變株應(yīng)具備以下特征：1）對以前出現(xiàn)過的噬菌體都具有抗性；2）為非溶源菌；3）具有與原始菌株相當(dāng)或更高的生產(chǎn)能力；4）沒有回復(fù)突變成噬菌體敏感株的能力。 對付噬菌體污染的一個措施就是分離抗正在污染的噬菌體的細(xì)菌突變株，用于發(fā)酵生產(chǎn)上。（ 3）使用抑制噬菌體復(fù)制的 化學(xué)藥物 藥物必須具有以下性質(zhì)：① 選擇性抑制噬菌體而不影響宿主菌生長或發(fā)酵過程；② 在食品發(fā)酵工業(yè)上要求該化學(xué)物質(zhì)不影響產(chǎn)品質(zhì)量；③ 用量要小，要經(jīng)濟(jì)。 ◆ 絡(luò)合劑 ，如 %多磷酸鈉、 %肌醇六磷酸 (phytic acid)、 %檸檬酸或草酸等可抑制乳糖發(fā)酵短桿菌的噬菌體?！? 非離子去污劑 如聚乙烯二醇酯酸、聚羥乙烯烷基醚、吐溫吐溫 60均能明顯地抑制噬菌體吸附、復(fù)制，或引起流行性感染?！? 有些 抗生素 ，如氯霉素（ 1?g/ml）對丙酮丁醇乳酸棒桿菌的 HM噬菌體有良好的抑制作用，對宿主菌無影響。（ 4）輪換使用菌種第 七 節(jié) 發(fā) 酵 終 點(diǎn) 的 判 斷不同類型的發(fā)酵，要達(dá)到的目標(biāo)不同，因而發(fā)酵終點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)也不同1） 一般對發(fā)酵及原材料成本占整個生產(chǎn)成本主要部分 的發(fā)酵產(chǎn)品，主要追求提高： 產(chǎn)率 （ kg / m3 h) 得率 （ Kg產(chǎn)物 / kg基質(zhì)） 發(fā)酵系數(shù) （ kg產(chǎn)物 /罐容積 m3 發(fā)酵周期 h）2）如下游提取、精制占主要部分，則除了要求高的 產(chǎn)率 和發(fā)酵系數(shù) 外，還要求高的 產(chǎn)物濃度 。 謝 謝！Thanks!
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