发酵染菌原因分析
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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。
发酵染菌原因分析第一部分:基础知识1)杂菌的类型空气中的微生物大多数是细菌和芽孢,还有一定数量的霉菌、酵母和病毒。
细菌的大小有零点几微米至几个微米.根据以上特点我们应得出如下结论:A:这些微生物在空气中极少单独游离存在,基本上是附着于灰尘、液滴等微粒的表面上。
B:介质过滤除菌就是把空气中的各种微粒和极少量的游离微生物捕集起来予以除掉。
因此我们通常所用的空气过滤器为什么0.3u可以保证无菌发酵生产的原因。
2)无菌检查与染菌的处理在抗生素生产过程中,为了及早发现染菌并进行恰当处理,保证生产正常进行,对菌种制备、种子罐、发酵罐的接种前后和培养过程中,须要按工艺规程要求按时取样,进行无菌检验。
A:无菌检查培养液是否污染杂菌可从三个方面进行分析:a:无菌试验b:培养液的显微镜拉查c:培养液的生化指标变化情况。
其中无菌试验是判断染菌的主要依据。
无菌试验现在采用的无菌试验方法有肉汤培养法、双碟培养法、斜面培养法。
其中以酚红肉汤培养法和双碟培养法结合起来进行无菌检查用的较多。
(1)肉汤培养法直接用装有酚红肉汤的无菌试管取样,然后放入37℃恒温室(箱)内培养。
定时观察试管内肉汤培养基的颜色变化,同时进行显微镜观察。
(2)斜面培养法先用空白无菌试管取样,然后在无菌条件下接种于斜面培养基上,置于37℃恒温室(箱)内培养。
定时观察有无杂菌菌落生长。
(3)双碟培养法种子罐样品先取入肉汤培养基中,然后在无茵条件下在双碟培养基上面划线,剩下的肉汤培养物在恒温室(箱)内培养6小时后复划线一次,发酵罐培养液直接取入空白无菌试管中,于37℃下培养6小时后在双碟培养基上划线。
24小时内的双碟定时在灯光下检查有无杂菌生长。
24小时~48小时的双碟1天检查一次,以防生长缓慢的杂菌漏检。
正常生产过程中,种子罐和发酵罐每隔8小时取样一次,进行无菌检查。
该方法经常用于单菌落挑选,可以从染有杂菌的培养液中经多次划线挑取单菌落进行分离培养,得到纯种的种子。
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。
发酵罐染菌原因分析和解决办法2016-02-16云中白鹤发酵工程液体菌种替代固体菌种的趋势已经被大家认可了,现在越来越多的工厂开始使用液体菌种进行生产,虽然液体菌种各项生产指标都优于固体菌种,但是液体菌种的风险性却逐渐被人们所忽视。
液体菌种接种前一定要经过严格的检测才能够使用,但是更重要的是一旦发酵罐出现染菌,一定要尽快分析出染菌的原因,并加以解决。
要分析染菌的原因得从每一个环节出现染菌的表现说起,反过来,当出现染菌,我们就能找到是哪个环节出现问题了。
1、灭菌发酵罐灭菌不彻底引起的染菌会在里2-3天内表现出来,表现是培养液逐渐变得浑浊,菌球形成和生长变慢,不同细菌从排气味道上表现的程度有所不同,必须要注意的是如果培养的是低温品种,如金针菇,有表现的时间会延后,甚至到接种前从宏观上也没有明显的表现,只有通过检测才能确定已经感染细菌了。
引起发酵罐灭菌不彻底的原因主要在灭菌锅(韩式发酵罐),单体罐只要在灭菌过程的操作上。
解决办法:韩式发酵罐,检查灭菌锅程序、管路、电磁阀(气动阀)、温度传感器、压力传感器等。
单体发酵罐,检查冷空气是否排净、管路灭菌是否达标等。
经过排查还不能解决,就需要适当增加灭菌时间或者灭菌温度。
2、冷却冷却过程引起染菌主要是因为冷却过程到压力“0”以前没有及时给发酵罐进气,造成负压,虽然管路都安装有单向阀,但是要知道单向阀不是绝对的,而且单向阀使用时间久了出现故障的可能性很高。
一般因为冷却引起的染菌几率不高,染菌表现出来的时间比灭菌不彻底引起的染菌要晚一些。
解决办法:发酵罐冷却时安排专人负责,避免出现负压的情况,加强发酵罐管件的日常检查维护。
3、接种发酵罐接种的过程是罐体开放与外界连通的过程,是最危险的环节,接种引起的染菌表现严重时会很快,在1-2天就有可能表现出来,主要是人员操作不当所引起,食用菌层流罩净化效果下降也会引起染菌。
解决办法:加强接种人员的操作技能,要制定出操作规程;定期检查接种层流罩的净化效果,必要时每天对层流罩进行平板沉降检测。
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。
毕赤酵母发酵过程的染菌分析及预防策略毕赤酵母发酵是一种常见的工业发酵过程,其在食品、饮料和医药等领域都有着广泛的应用。
毕赤酵母发酵过程中由于环境条件的复杂性,容易受到微生物的污染,特别是细菌和霉菌的污染。
对毕赤酵母发酵过程中的染菌情况进行分析,并针对性地制定预防策略,对保证发酵过程的正常进行具有重要的意义。
一、毕赤酵母发酵过程的染菌分析1. 染菌来源毕赤酵母发酵过程中的染菌主要来源于空气、设备、原料和操作人员等多方面。
空气中的微生物是主要的污染源之一,霉菌和细菌通过空气传播,进入发酵罐内生长繁殖。
设备和原料表面的微生物也可能成为污染源,而操作人员是最主要的传播者之一,他们带入的微生物会在整个生产过程中传播。
2. 染菌类型毕赤酵母发酵过程中常见的污染微生物主要包括大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、酵母菌等。
这些微生物在发酵过程中会引起产品变质、发酵过程中断甚至损坏生产设备。
3. 染菌对发酵过程的影响毕赤酵母发酵过程中的染菌会对产品质量产生负面影响。
细菌和霉菌的生长会产生代谢产物,例如:酸、醇、酸酐等,这些物质会使发酵液的pH值发生变化,抑制毕赤酵母的生长和发酵,进而影响产品品质。
染菌还会导致产品发酵时间延长、产量降低、产品产生异味、变质等。
二、毕赤酵母发酵过程的染菌预防策略1. 空气处理空气中的微生物是毕赤酵母发酵过程中最主要的污染来源之一。
对空气中的微生物进行有效处理是预防染菌的关键。
首先要对生产车间进行合理的空气过滤,安装高效过滤器,过滤空气中的微生物。
其次要对生产车间进行定期通风,保持空气清新。
还可在生产车间内设置紫外线杀菌灯,对空气中的微生物进行消毒。
2. 设备和原料消毒设备和原料表面的微生物也是毕赤酵母发酵过程中的污染源之一。
要对生产设备和原料表面进行定期清洁和消毒。
在生产过程中,要定期清洁发酵罐、管道、搅拌器等设备,以确保设备表面的微生物得到有效控制。
要对原料进行严格的检验和消毒处理,确保其不受到外源污染。
浅析发酵中的染菌问题一.染菌问题的影响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。
防止杂菌污染是任何发酵工程的一项重要工作内容。
尤其是无菌程度要求高的液体深层发酵,污染防止工作的重要性更为突出。
发酵设备、空气除菌系统和培养基灭菌系统等的有关设备以及管道的配置都必须严格符合无菌要求。
如果设备结构和管道配置不合理,制造、安装不注意或在发酵过程中操作不慎就会使发酵液污染杂菌,导致产量下降甚至得不到产品。
1.染菌对不同发酵过程的影响(1)青霉素发酵过程:由于许多杂菌都能产生青霉素酶,因此不管染菌是发生在发酵前期、中期或后期,都会使青霉素迅速分解破坏,使目的产物得率降低,危害十分严重。
(2)核苷或核苷酸发酵过程:由于所用的生产菌种是多种营养缺陷型微生物,其生长能力差,所需的培养基营养丰富,因此容易受到杂菌的污染,且染菌后,培养基中的营养成分迅速被消耗,严重抑制了生产菌的生长和代谢产物的生成。
(3)柠檬酸等有机酸发酵过程:一般在产酸后发酵液的pH值比较低,杂菌生长十分困难,在发酵中、后期不太会发生染菌,主要是要预防发酵前期染菌。
(4)谷氨酸发酵:周期短,生产菌繁殖快,培养基不太丰富,一般较少污染杂菌,但噬菌体污染对谷氨酸发酵的影响较大。
2.染菌发生的不同时间对发酵的影响(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。
(2)发酵前期染菌: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。
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。
(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。
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。
发酵过程中染菌的原因发酵是一种利用微生物代谢产物进行物质转化的过程,常见于食品加工、酿酒和制药等领域。
然而,在发酵过程中,有时会出现染菌现象,即发酵物中出现了不需要的微生物,可能引起发酵物质质量下降甚至变质。
那么,发酵过程中染菌的原因是什么呢?一、环境污染发酵过程中,环境卫生是十分重要的。
如果工作环境不洁净,容器、设备、操作台面等存在细菌、霉菌等微生物的残留,那么这些微生物就有可能进入发酵物中,导致染菌。
此外,操作人员的卫生状况也会对发酵过程中的染菌产生影响。
二、原料污染发酵过程中使用的原料可能被微生物污染,从而引起染菌。
原料的污染可以来自原料本身的微生物污染,也可以来自原料在储存、运输过程中的污染。
例如,在食品发酵中,使用的面粉、果汁等原料如果不经过严格的卫生处理,就有可能带入不需要的微生物。
三、发酵菌种受污染在发酵过程中,添加的发酵菌种也可能受到污染,导致染菌。
发酵菌种的污染可能来自于菌种本身的不纯净,也可能来自于添加菌种的容器、操作工具等的污染。
如果发酵菌种受到污染,那么染菌现象就会在发酵过程中出现。
四、缺乏有效的防护措施在发酵过程中,如果缺乏有效的防护措施,那么微生物就有更大的机会进入发酵物中。
例如,在发酵容器没有严密封闭的情况下,空气中的微生物有可能通过空气对流等方式进入发酵物中。
此外,如果温度、湿度等条件不适宜,也会增加发酵物染菌的风险。
五、操作不当发酵过程中的操作不当也是导致染菌的原因之一。
操作人员在操作过程中,如果没有按照规定的程序进行,或者没有严格遵守卫生要求,那么就会增加微生物进入发酵物的机会。
例如,操作人员在接触发酵物时没有洗手、穿着不符合要求的工作服等,都可能带入微生物。
六、缺乏有效的监控措施在发酵过程中,缺乏有效的监控措施也容易导致染菌。
监控措施包括对发酵过程中关键参数的实时监测和控制,以及对发酵物的微生物质量进行检测等。
如果缺乏这些监控措施,就无法及时发现和处理染菌问题,从而导致发酵物质量下降或变质。
发酵染菌原因分析第一部分:基础知识1)杂菌的类型空气中的微生物大多数是细菌和芽孢,还有一定数量的霉菌、酵母和病毒。
细菌的大小有零点几微米至几个微米,见表5-3。
根据以上特点我们应得出如下结论:A:这些微生物在空气中极少单独游离存在,基本上是附着于灰尘、液滴等微粒的表面上。
B:介质过滤除菌就是把空气中的各种微粒和极少量的游离微生物捕集起来予以除掉。
因此我们通常所用的空气过滤器为什么0.3u可以保证无菌发酵生产的原因。
2)无菌检查与染菌的处理在抗生素生产过程中,为了及早发现染菌并进行恰当处理,保证生产正常进行,对菌种制备、种子罐、发酵罐的接种前后和培养过程中,须要按工艺规程要求按时取样,进行无菌检验。
A:无菌检查培养液是否污染杂菌可从三个方面进行分析:a:无菌试验b:培养液的显微镜拉查c:培养液的生化指标变化情况。
其中无菌试验是判断染菌的主要依据。
无菌试验现在采用的无菌试验方法有肉汤培养法、双碟培养法、斜面培养法。
其中以酚红肉汤培养法和双碟培养法结合起来进行无菌检查用的较多。
(1)肉汤培养法直接用装有酚红肉汤的无菌试管取样,然后放入37℃恒温室(箱)内培养。
定时观察试管内肉汤培养基的颜色变化,同时进行显微镜观察。
(2)斜面培养法先用空白无菌试管取样,然后在无菌条件下接种于斜面培养基上,置于37℃恒温室(箱)内培养。
定时观察有无杂菌菌落生长。
(3)双碟培养法种子罐样品先取入肉汤培养基中,然后在无茵条件下在双碟培养基上面划线,剩下的肉汤培养物在恒温室(箱)内培养6小时后复划线一次,发酵罐培养液直接取入空白无菌试管中,于37℃下培养6小时后在双碟培养基上划线。
24小时内的双碟定时在灯光下检查有无杂菌生长。
24小时~48小时的双碟1天检查一次,以防生长缓慢的杂菌漏检。
正常生产过程中,种子罐和发酵罐每隔8小时取样一次,进行无菌检查。
该方法经常用于单菌落挑选,可以从染有杂菌的培养液中经多次划线挑取单菌落进行分离培养,得到纯种的种子。
无菌试验的结果一般需要8~12小时才能作出判断。
为了缩短判断时间,有时向培养基中加入赤霉素、对氨基苯甲酸等生长激素以促进杂菌的生长。
B:染菌的判断培养基的染菌判断是错综复杂的工作,又是一种细微观察、认真分析的王作。
染菌罐的判断方法:以无菌试验中的酚红肉汤培养和双碟培养的反应为主,以镜检为辅。
每个无菌样品的无菌试验,至少用2只酚红肉汤或斜面同时取样培养。
要定量或用接种环蘸取法取样,公司现阶段基本都直接从发酵罐直接取样。
因取样量不同,影响颜色反应和浑浊程度的观察。
如果连续3个时间的酚红肉汤无菌样发生颜色变化或产生浑浊,或斜面连续3个时间样品长出杂菌即判断为染菌。
有时酚红肉汤反应不明显,要结合镜检确认连续3个时间样品染菌,即判为染菌。
各级种子罐的染菌判断亦参照上述规定。
对肉汤和无菌斜面的观察及保存期的规定,发酵培养基灭菌后应取无菌样,以后每隔8小时取无菌样一次,直至放罐。
无菌试验的肉汤和双碟应保存并观察至本罐批放罐后12小时,确认无杂菌污染后方可弃去。
无菌检查时间应每6小时观察一次无菌试验样品,以便能及早发现染菌。
2、染茵率的统计以发酵罐染菌罐批(次)为基准, 染菌罐批(次)应包括染菌重消后的重复染菌的灌(批)次在内。
发酵总过程(全周期)无论前期或后期染菌,均作“染菌”论处。
发酵罐染菌罐批(次)染菌率(%)=一一一一一一一一---X100%总投罐批(次)3)染菌(包括染噬菌体)的处理(一)污染杂菌的处理发酵罐污染杂菌后,依据染菌时间、所染杂菌的危害性及时进行处理,同时对所涉及的设备也要及时处理。
a.种子罐染菌的处理种子罐染菌后都不能往下道工序移种,要及时用高压蒸汽直接灭菌后经过滤处理放下水。
b.发酵罐染菌的处理发酵罐前期染菌,污染的杂菌对产生菌的危害性大,采用蒸汽灭菌经过滤处理后放掉;如果危害性不大,可用重新灭菌、重新接种的方式处理,如营养成分消耗较多,可放掉部分培养液补入部分新培养基后进行灭菌,重新接种;如污染的杂菌量少且生长缓慢,可以继续运转下去,但要时刻注意杂菌数量和代谢的变化。
在发酵的中后期染菌,一是加入适量的杀菌剂,如呋喃西林或某些抗生素,抑制杂菌的生长。
二是降低培养温度或控制补料量来控制杂菌的生长速度。
如果采用上述两种措施仍不见效,就要考虑提前放罐。
c、染菌后的设备处理.. 染菌后的罐体用甲醛等化学物质处理,再用蒸汽灭菌〈包括各种附属设备〉。
在再次投料之前,要彻底清洗罐体、附件,同时进行严密程度检查,以防渗漏。
染菌后的处理尤为重要,很多大面积染菌都是由于处理不彻底而造成的系统污染,造成无法及时处理好各个环节出现连续污染。
(二)污染噬菌体的处理抗生素等产品发酵过程中有时出现噬菌体污染,轻者造成生产能力大幅度下降,重者造成停产。
一般噬菌体污染后往往出现发酵液突然转稀,泡沫增多,早期镜检发现菌体染色不均匀,在较短时间内菌体大量自溶,最后仅残留菌丝断片,平皿培养出现典型的噬菌斑,溶氧浓度回升提前,营养成分很少消耗,产物合成停止等现象。
发酵过程中污染噬菌体后,一般做如下处理:1.发酵液用高压蒸汽灭菌后放掉,严防发酵液任意流失;2.全部停产,对环境进行全面的清洗和消毒,断绝噬菌体的寄生基础;3.更换生产菌种,不断筛选抗噬菌体菌种,防止噬菌体的重复污染。
污染烈性噬菌体时出现上述现象。
如果污染温和噬菌体时,其反应温和,平皿培养不出现明显的噬菌斑,只出现部分菌体自溶,生化指标变化不显著,生产能力降低,对生产的危害亦是严重的,但不易被发现。
防止温和噬菌体污染的方法同上所述。
第二部分:染菌原因分析染菌是发酵工业的大敌,不制服染菌就不能实现优质高产。
在抗生素发酵生产中造成发酵染菌的原因很多,分析染菌的原因是很困难的。
但在众多的原因分析中,从人、机、料、法、环各个环节进行细致的分析.从多方面查找原因,查出杂菌的来源,采取相应措施予以制服。
一、染菌原因的分析。
染菌的途径多,表现的现象多样。
因而追查杂菌的来源是困难的,从现有的经验可从下述几千方面进行分析。
(一)从染菌的规模和时间分析在发酵过程中,如果是种子罐和发酵罐同时大面积染菌,杂菌的主要来源可能是空气净化系统,如空气过滤器失效或空气管道渗漏造成的。
其次考虑种子制备工序。
如果只是发酵罐大面积染菌,除考虑空气净化系统带菌外,还要重点考查接种管道、补料系统。
发酵培养基采用连续灭菌工艺时,还要严格检查连消系统是否带入杂菌。
如果是部分发酵罐在发酵早期染菌,可能是培养基灭菌不彻底,或种子罐带菌,或接种管道灭菌不彻底造成的。
如果是发酵的中后期染菌,重点分析补料系统和加消沫剂系统,个别发酵罐连续染菌,就从单个罐体查找杂菌来源,如罐内是否有“死角”或冷却系统有渗漏。
当然还要检查附件,个别罐批的散在性染菌,其原因很难追查,要具体情况具体分析。
(二)从杂菌类型分析发酵过程染菌,多种菌型出现的机率多,单菌型机率较少。
染的是耐热芽孢杆菌时,这与培养基灭菌不彻底或设备内部有“死角”关系甚大。
空气中也存在芽孢杆菌,污染的杂茵是不耐热的球菌或杆菌时,可从空气净化系统和冷却系统进行追查。
二、制服染菌的要点从表5-4的抗生素发酵染菌原因分析的统计资料看,空气净化系统带菌是导致染菌的主要因素。
但仔细分析,设备穿孔和渗漏等造成的染菌占33.85%,占第1位。
表5-4染菌原因的系统分析染菌原因所占百分比,%染菌原因所占百分比,%1.种子带菌或怀疑种子带菌9.64 8.接种管穿孔。
0.292.接种时罐压降至大气压力0.19 9.阀门泄漏 1.453.精养基消毒不透0.791 10.搅拌轴封的泄漏 2.094.总空气系统带菌l·.96 11.罐盖泄漏l.545.泡沫升至罐顶0.48 12.其它设备泄漏10.13.·6.央套穿孔12.36 13.操作问题l0.15'7.蛇管穿孔 5.89 14.原因不明24.91据已有的制服染菌经验,对发酵过程中涉及的空气净化系统、设备系统、蒸汽质量、工艺操作提出下述要求。
1·对空气净化系统的要求防止空气净化系统带菌的主要措施有提高空气进口的空气洁净度;除尽压缩空气中夹带的油和水,保持过滤介质的除菌效率。
现在公空气系统应该有了很大的进步,不存在油的问题,但在夏秋两季,由于空气湿度较大可能出现预过滤器放出水的现象,因此各个车间应根据车间情况,定时放水。
另外,在过滤器灭菌时要防止过滤介质被冲翻或烧灼,还要防止发酵液倒流入空气过滤器内。
2·对蒸气的要求首先要重视蒸汽质量,一般采用饱和蒸汽,严格控制蒸汽中的含水量,按照不同灭茵工艺要求提供稳定的蒸汽压力,灭菌过程中蒸汽压力不可以大幅度的波动,以保证灭菌质量,我公司蒸汽情况是过热蒸汽,希望热电车间在处理蒸汽的时候保证蒸汽喷水的均匀性。
3.对设备的要求发酵罐及其附属设备应做到无“渗漏”,无“死角”。
凡与物料、空气、下水道连接的管件阀门应保证严密不漏,蛇管和夹层应定期试漏。
连续灭菌设备要定时拆卸清洗。
无菌操作室和菌种培养间定期消毒,以保持无菌状态。
4.对工艺操作的要求发酵罐放罐之后,对罐体和附属设备进行全面清洗和检查,清除罐内的残渣,除尽罐壁上的污垢,清除罐内附件处的堆积物。
配制培养基时要防止物料结块或带入异物,配料罐和输送料液系统要定时清洗消毒。
在实罐灭菌、空罐灭菌、培养基连续灭菌、各种管道的灭菌等的操作过程中,要严格执行工艺规程要求。
灭菌中要保证蒸汽畅通,保证蒸汽压力与温度的对应关系。
这里重点强调一下关于假压力的问题,保证空气排尽,注意分配主进汽,付进汽。
菌种组的工作人员要严格按工艺规程制备生产种子。
对进入无菌室的全部物料、器械实行灭菌。
坚持无菌间和无菌操作人员的菌落检测制度。
发酵过程的无菌检查工作,要严密取样操作,力求减少取样和平皿划线时的操作误差。
严格镜检岗位的操作要求,降低无菌检查中的错判与误判。
发酵染菌罐批,及时查明杂菌来源,并采取相应措施予以处理,对空气净化系统、补料系统、转种系统等要严格管理,加强无菌检查。
第三部分:灭菌的对数残留定律1)实消灭菌的时间计算:t=2.303/klogN0/Nst-----灭菌时间秒k----速度常数,1/秒与灭菌采用的温度和菌的种类有关N0----开始灭菌时原有菌个数Ns----结束灭菌时菌个数2)2)连续灭菌的时间计算:t=2.303/klogC0/Cst-----灭菌时间秒k----速度常数,1/秒与灭菌采用的温度和菌的种类有关C0----开始灭菌时每毫升原有菌个数Cs----结束灭菌时每毫升菌个数第四部分:空气过滤器膜的介绍分离机理:气体—阻留、沉积、扩散、拦截、静电…膜材料:醋纤—三醋纤、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺、陶瓷…供应厂商:PAUL DH MILIPOR 上海过滤器厂上海一鸣MF分类—膜25膜过滤——微滤(MF)MF评价技术关键:(1)膜无缺陷制作工艺,(2)器无损伤制作工艺,(3)正确的评价方法。