发酵常见染菌原因及分析
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生物发酵罐培养发酵时染菌原因分析在使用生物发酵罐进行工业生产中,污染杂菌导致发酵失败的问题频繁出现,给发酵企业的生产和经济效益带来了严重影响。
发酵染菌是指在发酵过程中,除了预期的产酶菌株外,其他微生物侵入发酵系统,削弱了纯种发酵的效果和价值。
污染杂菌的来源多种多样,可能是空气中的微生物、器皿、设备、原料、生物反应器等带入的,也可能是人员操作不当引起的交叉污染。
一旦发酵系统受到污染,污染杂菌会与发酵菌竞争营养、生长环境,抑制发酵菌的正常发育和产酶能力,从而导致发酵失败。
一、不同的染菌途径会对发酵过程产生不同的影响。
以下是几种常见的染菌途径及其影响:1.种子带菌:将种子携带细菌进行染菌。
这种方式可能造成发酵的延续性,导致后续发酵失败,因为种子中携带的细菌可能会继续繁殖并影响发酵的正常进行。
2.空气带菌:通过空气中存在的细菌对发酵过程进行染菌。
这种方式同样会使染菌具有延续性,可能导致所有发酵罐都发生染菌现象。
3.培养基或设备灭菌不干净:如果培养基或设备灭菌不干净,可能会留下部分细菌存活,这些存活的细菌可能会影响发酵过程。
4.设备渗漏:设备渗漏可以引入外界的细菌污染,造成染菌的危害性较大,可能会导致严重的染菌现象。
二、染菌对产物提取和产品质量的影响在生物发酵罐中染菌对产物提取和产品质量也会产生一定的影响。
具体的影响包括:1.对过滤的影响:- 发酵液粘度增加:染菌会导致发酵液中的物质增多,使得粘度增加,影响过滤操作的顺利进行。
- 菌体自溶:染菌可能导致菌体自溶,增加发酵液中的悬浮物,使过滤操作变得困难。
- 基质残留浓度增加:由于染菌导致发酵不干净,发酵液中的基质残留浓度会增加,影响过滤的效果。
- 过滤时间延长:由于上述因素的影响,染菌会导致过滤时间延长,影响设备的周转,破坏生产平衡,并且大幅度降低过滤的收率。
2.对提取的影响:- 对有机溶剂萃取工艺的影响:染菌的发酵液中可能含有更多的水溶性蛋白质,易于乳化,造成有机溶剂相与水相难以分离,影响萃取的效果。
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。
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发酵染菌原因分析及防治发酵染菌什么是染菌?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,重者可能导致倒罐,甚⾄停产。
⽣物反应过程染菌的分析种⼦培养异常主要表现有菌体⽣长缓慢、菌丝结团、菌体⽼化以及培养液的理化参数变化。
发酵异常主要表现在菌体⽣长速度缓慢,形态不粗壮或过早⽼化,以及糖、氮、pH、泡沫、发酵产物、发酵浓度等理化参数不正常。
(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1、发酵染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。
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。
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。
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。
(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。
发酵常见染菌原因及分析
发酵是一种利用微生物代谢产生特定产物的过程。
在发酵过程中,微生物的生长和代谢活动是至关重要的,因此发酵过程中的染菌问题是不可避免的。
染菌的原因可能有很多,包括环境因素、操作不当、杂菌污染等。
下面将详细介绍一些常见的染菌原因及分析。
1. 空气中存在杂菌
空气中存在大量的微生物,包括细菌、真菌和酵母等。
这些微生物可以通过空气传播到发酵系统中,并在适宜的环境条件下生长繁殖,导致发酵过程中的染菌问题。
为了减少空气中的杂菌对发酵系统的污染,可以采取以下措施:
- 严格控制发酵环境的洁净度,保持操作区域的干净和无尘。
- 在发酵容器上使用滤器,可以有效阻止空气中的杂菌进入容器。
- 在操作过程中尽量减少容器的开启和移动,以减少空气中的杂菌进入的机会。
2. 操作不严谨
对于发酵过程来说,操作的规范性和严密性非常重要。
操作不当往往是染菌的主要原因之一。
以下是一些可能导致染菌的操作不严谨的情况:
- 使用不洁净的操作工具或容器,如不经过高温灭菌的培养瓶、试管等。
- 未经过严格的消毒处理,如未进行高温灭菌或化学消毒。
- 制备培养基时没有正确的称量和配比,导致培养基中存在过多或过少的某种成分。
- 操作时没有佩戴干净的实验室服装和帽子,容易将外界的杂菌带入发酵系统。
- 操作时没有对抽取样本的工具进行适当的消毒处理,可能会将外界的杂菌带入样品中。
为了避免操作不严谨导致的染菌问题,应采取以下预防措施:
- 在实验室中建立操作规范,并进行培训,确保操作人员熟知并遵守相关操作程序。
- 使用洁净的操作工具和容器,并进行必要的灭菌处理。
- 对操作区域进行定期的清洁和消毒,保持操作环境的洁净。
- 在操作过程中密封容器,减少外界微生物的进入。
- 检查操作工具的消毒情况,确保消毒措施的有效性。
3. 培养基污染
发酵过程中,培养基是微生物生长和代谢的基础。
如果培养基本身存在污染,就会导致发酵过程的染菌问题。
常见的培养基污染原因包括:
- 培养基配制不当,如配制浓度错误、培养基中存在异物。
- 未进行必要的高温灭菌或化学消毒。
- 用于制备培养基的水源不洁净,含有杂质或微生物。
为了避免培养基污染导致的染菌问题,应采取以下预防措施:
- 使用高纯度的试剂和培养基原料,避免使用过期或质量不佳的试剂。
- 对培养基进行严格的配制和高温灭菌处理,确保培养基的无菌性。
- 使用经过滤的无菌水或蒸馏水制备培养基。
- 在培养基配制和使用过程中,注意工作台面的清洁和无菌操作。
综上所述,发酵过程中的染菌问题有很多原因,包括空气中存在杂菌、操作不严谨和培养基污染等。
为了预防染菌问题的发生,需要严格控制发酵环境的洁净度,保持操作的规范性和严密性,以及对培养基进行严格的配制和高温灭菌处理。
只有这样,才能保证发酵过程的无菌性和产物的质量。