微生物工程第四章發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)-在線瀏覽
2025-01-30 04:57本頁面
【正文】 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 常見發(fā)酵產(chǎn)品容易污染的雜菌： ? 種子擴(kuò)大時期染菌 滅菌后棄去 ? 發(fā)酵前期染菌 應(yīng)迅速重新滅菌，補(bǔ)充必要的營養(yǎng)成分，重新接種 （ 2）不同發(fā)酵時期染菌對發(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)酵的特點和具體情況盡快處理 。 ? 檸檬酸： ， 不易染菌 ， 主要防止前期染菌 。 ? 肌苷：缺陷型生產(chǎn)菌 ， 培養(yǎng)基豐富 ， 易染菌 ，營養(yǎng)成分迅速被消耗 ， 嚴(yán)重抑制菌生長和合成代謝產(chǎn)物 。 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、器具的無菌處理 ?滅菌：培養(yǎng)基等物料的無菌處理 （ 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； ? 噬菌體對細(xì)菌發(fā)酵破壞極大 。 ? 除菌 (degermation): 用 過濾方法 除去空氣或液體中的微生物及其孢子 。第 四 章 發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(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 。 ? 防腐 (antisepsis): 用物理或化學(xué)方法 殺死或抑制 微生物的生長和繁殖 。 （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 。 （ 1）染菌對不同菌種發(fā)酵的影響 B. 霉菌 ? PenG：青霉素水解酶上升 ， PenG迅速破壞 ， 發(fā)酵一無所獲 。 C. 酵母菌 ? 易污染細(xì)菌以及野生酵母菌 D. 疫苗 ? 無論污染的是活菌 、 死菌或內(nèi)外毒素 ， 都應(yīng)全部廢棄 。 ? 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。 ： 在 pH很低下能夠生長。 ? 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： 前期無必要 ， 增加成本 ； 發(fā)現(xiàn)后加入 ， 效果要具體評價 ? 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，使水相和溶媒之間極易發(fā)生 乳化 。 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 ? 避免菌種在移接過程中受污染 ? 避免菌種在培養(yǎng)及保藏過程中污染 3. 雜菌污染的途徑及其預(yù)防 （ 2）過濾空氣帶菌及其防治 ?正確選擇采氣口 高處采氣、前置粗過濾器 ?設(shè)計合理的空氣預(yù)處理流程 減少含油量和濕度 ?設(shè)計和安裝合理的空氣過濾器 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。 ?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： 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” （ 4）培養(yǎng)基與設(shè)備滅菌不徹底的防治 （ 5） 操作不當(dāng)造成染菌 （ 6） 噬菌體染菌及其防治 ① 原料性狀的影響 ② 滅菌時溫度和壓力不對 ③ 滅菌過程中產(chǎn)生的泡沫造成染菌 ④ 連續(xù)滅菌維持時間不夠或壓力波動大 ⑤ 滅菌后期的罐壓驟變 （ 冷卻負(fù)壓 ） 采取哪些措施能夠保持無菌發(fā)酵？ ? 物料、培養(yǎng)基、中間補(bǔ)料都要滅菌； ? 發(fā)酵設(shè)備及輔助設(shè)備（空氣過濾裝置、各種發(fā)酵罐進(jìn)出口連接裝置）和管道要滅菌徹底； ? 好氧發(fā)酵通入的空氣要除菌； ? 種子無污染；接種無菌操作過關(guān)； ? 為了保持發(fā)酵的長期無菌狀態(tài)，需 維持一定的正壓 。 ? 相對熱阻： 指某一微生物在某一條件下的致死時間與另一微生物在相同條件下的致死時間之比。 k↓，熱阻 ↑, t↑ 當(dāng) Nt=0時， t=∞， 既無意義，也不可能。 Nt/N0=kR/(kRkS) [exp(kst)ks/kR exp(kRt)] NR：耐熱性活芽孢數(shù)； Ns：敏感性活芽孢數(shù) ND：死亡的芽孢數(shù)； N0：初始活芽孢數(shù) 。
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