第十一章 工业发酵染菌的防治
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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。
一、项目背景在工业生产中,发酵生产过程大多为纯种培养过程,需要在没有杂菌污染的条件下进行。
而发酵生产的环节又比较多,因此在发酵生产中要完全杜绝染菌就有很大的困难。
一旦发生染菌,就应该尽快找出污染的原因,并采取相应的有效措施,把发酵染菌造成的损失降低到最小。
二、项目目标及任务1、项目目标:能大致说出染菌对发酵过程的影响,染菌发生的不同时期、程度对发酵的影响。
2、项目任务(1)能根据生产中发酵异常现象进行原因分析,包括种子培养和发酵的异常现象、染菌的检查和判断、发酵染菌原因分析等。
(2)能够判断杂菌污染的途径,挽救与处理杂菌污染的措施。
三、项目的理论依据1、染菌发生的不同时间对发酵的影响(1)种子培养其染菌种子培养的目的主要是使微生物细胞生长与繁殖,增加微生物的数目,薇发酵做准备。
一般种子罐中的微生物菌体浓度较低,而其培养基的营养又十分丰富,容易发生染菌。
若将污染的种子带入发酵罐,则会造成更大的危害,因此应严格控制种子染菌的情况的发生。
一旦发现种子受到杂菌的污染,应经灭菌后弃去,并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。
(2)发酵前期染菌在发酵前期,微生物菌体主要是处于生长、繁殖阶段,这段时期代谢的产物很少,相对而言这个时期也容易发生染菌。
染菌后的杂菌迅速繁殖,与生产菌争夺培养基中的营养物质,严重干扰生产菌的正常生长、繁殖及产物的生成,甚至会抑制或杀灭生成菌。
(3)发酵中期染菌发酵中期染菌将会导致培养基中的营养物质大量消耗,并严重干扰生产菌的生长和代谢,影响产物的生成。
有的杂菌在染菌后大量繁殖,产生酸性物质,使pH下降,糖、氮等的消耗加速,菌体发生自溶,致使发酵液发黏,并产生大量的泡沫,最终导致代谢产物的积累减少或停止;有的染菌后会使已生成的产物被利用或破坏。
从目前的情况来看,发酵中期染菌一般较难挽救,危害性较大,在生产过程中应尽力做到早发现、快处理。
(4)发酵后期染菌由于到了发酵后期,培养基中的糖、氮等营养物质已接近耗尽,且发酵的产物也已积累较多,如果染菌量不太大,对发酵的影响相对来说就要小一些,可继续进行发酵。
工业发酵染菌的防治和灭菌试题一、选择题1.在化学消毒剂中,通过凝固蛋白作用杀菌的是( )A 新洁尔灭B 乙醇C 甲醛D 拮抗2.化学消毒剂( )是能损伤细菌外膜的阳离子表面活性剂A 福尔马林B 结晶紫C 漂白粉D 新洁而灭3.下列抗生素作用机制中,抑制细胞壁合成的是( )A 利福霉素B 四环素C 两性霉素D 青霉素4.实验室常规高压蒸汽灭菌的条件是( )A 135℃—140℃,5—15秒B 72℃、15秒C 121℃,30分钟D 100℃,5小时5.使用高压锅灭菌时,打开排汽阀的目的是( )A 防止高压锅内压力过高,使培养基成分受到破坏B 排尽锅内有害气体C 防止锅内压力过高,造成灭菌锅爆炸D 排尽锅内冷空气6.出于控制微生物的目的,灭菌一词指的是( )。
A 除去病原微生物B 降低微生物的数量C 消灭所有的生物D 只消灭体表的微生物7.高压灭菌器杀死微生物需要下列所有条件,除了( )之外。
A 蒸汽温度121℃B 15分钟C 每平方英寸15磅压力D 10个大气压的体积8.消毒剂与防腐剂的差别是( )。
A 消毒剂仅用于非生物的物体,而防腐剂用在皮肤表面B 消毒剂杀死细菌的芽孢,而防腐剂不能C 消毒剂不能灭菌,防腐剂可以D 消毒剂是化学物质,而防腐剂不是化学物质9.干热法常用于( )灭菌。
A 盐溶液B 细菌培养基C 油料物质D 医院的毛毯10.紫外线辐射主要作用于微生物的( )。
A 糖类B 酶类C 核酸D 细胞壁11.环氧乙烯广泛用于( )。
A 灭菌塑料制品B 消毒台面C 杀死皮肤表面的细菌D 灭菌化学溶液12.为使醇类制菌效果显著,所用化学试剂必须( )。
A 用10%溶液B 放溶液中5分钟C 用丁醇D 完全浸没在溶液中13.所有下列情况均是抗生素抑制微生物的方法,除了( )之外。
A 抗生素抑制细胞壁合成B 抗生素干扰细胞膜功能C 抗生素阻止能量从ATP释放D 抗生素抑制蛋白质合成14.青霉素族的抗生素主要用于抗( )。
发酵过程中染菌的有效控制及预防邢攀科摘要:针对微生物发酵过程中的染菌现象,分析了导致发酵染菌的几种主要原因,并提出了有效控制方法,以预防为主,及时观察分析,杜绝发酵染菌的隐患。
关键词:发酵染菌微生物发酵前言:杂菌感染,简称染菌,普遍存在于微生物发酵工业生产中。
特别是夏季,随着气温的不断升高.在丙酮、醇粮食发酵法工业生产中尤其突出[5]。
发酵过程是利用某种特定的微生物在一定的环境中进行新陈代谢,从而获得某种产品。
现代发酵工业要求纯种培养,不仅斜面、种子和培养基以及发酵罐、管道等须经严格灭菌除去各种杂菌,而且在需氧发酵中通入的空气也需经过除菌处理。
只有这样,才能确保生产不受杂菌污染,从而保证生产菌的旺盛生长。
染菌的结果,轻者影响产量或产品质量,重者导致倒罐,甚至停产。
工业发酵中污染杂菌造成的损失是十分惊人的,所以必须认真对待除菌。
1 发酵过程对设备的要求1.1发酵罐发酵罐在使用之前,需要进行认真检查,以消除染菌隐患,如搅拌系统转动有无异常;机械密封是否严密:罐内的螺丝是否松动;罐内的管道有无堵塞;夹层或罐内盘管是否泄漏;罐体连接阀门严密度等等。
机械密封目前在发酵罐上得到广泛应用,取代了以前搅拌轴采用的填料密封形式,但是由于安装精度不高或选用的机械密封不合适,仍然会由于轴封泄露造成染菌,因此在安装搅拌轴时要注意对中,为了便于观察罐内发酵情况,在人型发酵罐内一般设置有冲洗视镜的蒸汽管道,但是蒸汽一旦冷凝在管道中,冷凝水并不能完全保证无菌,因此冲洗视镜的蒸汽管道要去除,杜绝染菌隐患。
如果罐内雾气大看小清楚,可以采用更高亮度的视镜灯[6]。
1.2发酵罐附属设备发酵罐附属设备有空气净化系统,温度、压力流量等控制系统及相应的管道阀门。
哪一个环节出问题都会造成发酵失败[3]。
1.2.1空气净化系统传统的空气净化使用活性炭、棉花、超细玻璃纤维纸做过滤器Ul,过滤效果差,操作复杂。
目前国内的膜过滤技术比较成熟,用偏二氟乙烯((PVDF)制成的折叠微孔滤膜滤芯,过滤精度高,流量大。