第四章_发酵工业的无菌技术
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第四章发酵工业的无菌技术内容提要•常用技术概念•发酵工业污染的防治策略•发酵工业的无菌技术•发酵培养基及设备管道的灭菌•空气除菌目前,绝大多数的工业发酵都采用纯种培养,即发酵全过程只有生产菌,不允许有“杂菌”污染。
为了保障纯种发酵的顺利进行,在进行生产菌接种之前,必须对整个发酵系统进行灭菌,对发酵环境进行消毒,防治杂菌和噬菌体的感染。
在实际生产中,为了防止杂菌污染,而采用的消毒和灭菌技术,统称为发酵工业的无菌技术。
一般采用“污染概率”作为评价标准。
发酵工业中允许的染菌概率为10-3,即灭菌1000批次的发酵中只允许有1次染菌。
一、常用技术概念几个容易混淆的概念说明:1、灭菌:指用物理或化学的方法杀死物料或设备中所有生命物质的过程。
2、消毒:指用物理或化学的方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物。
3、除菌:指用过滤的方法去除空气或液体中的微生物及其孢子。
4、防腐:指指用物理或化学的方法杀死或抑制微生物的生长和繁殖。
灭菌和消毒的区别和主要用途。
二、发酵工业污染的防治策略(一)、污染的危害1、污染杂菌,造成培养基的异常消耗,生产菌的生产能力下降;2、杂菌合成的代谢产物改变发酵环境,造成产物收率降低或质量下降;3、杂菌代谢产物使发酵系统的PH变化,造成生产菌自溶;4、杂菌分解产物,使发酵失败;5、噬菌体污染,造成生产菌细胞破裂,发酵失败。
目前,国内抗生素发酵,如青霉素发酵染菌率为2%;链霉素、红霉素和四环霉素发酵染菌率为5%;谷氨酸发酵噬菌体感染率为1%-2%。
(二)、发酵生产的产品不同,染菌的种类和性质不同、染菌发生的时间、染菌的途径和程度各不同。
1、不同种类的杂菌对发酵的影响(1)、细菌发酵:发酵周期短。
主要防止噬菌体感染。
例如:谷氨酸发酵菌种:棒状杆菌营养缺陷型细菌发酵(2)、霉菌发酵:发酵周期较细菌发酵长,产物类型各不相同。
主要防止细菌感染。
例如:青霉素发酵——水解产物。
(3)、酵母菌发酵:发酵周期最长。