发酵工程 第十章 发酵染菌及防治
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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。
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。
发酵工艺:发酵过程染菌问题综合防治在现今发酵工业生产中,污染杂菌造成发酵失败的事故时常发生,严重影响发酵企业的生产,影响其经济效益。
发酵染菌是指在发酵过程中除生产菌之外其他微生物侵入了发酵系统,从而使纯种发酵失去了原有的价值。
1发酵染菌的危害1.1不同种类的杂菌对发酵的影响发酵类型感染杂菌类型(危害最大)青霉素发酵染细短产气杆菌比粗大杆菌的危害大链霉素发酵染细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌比粗大杆菌的危害大四环素发酵染双球菌、芽孢杆菌和夹膜杆菌的危害较大柠檬酸发酵怕污染青霉菌肌苷、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1.3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,导致后续发酵失败空气带菌:空气带菌也使发酵染菌具有延续性,可能导致所有发酵罐染菌培养基或设备灭菌不彻底: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粘度增加;菌体大多自溶;由于发酵不彻底,基质的残留浓度增加;造成过滤时间拉长,影响设备的周转,破坏生产平衡;大幅度降低过滤收率。
1.4.2 对提取的影响a. 有机溶剂萃取工艺:染菌的发酵液含有更多的水溶性蛋白,易乳化,造成溶剂相与水相难以区分b. 离子交换工艺:杂菌易粘附在离子交换树脂表面或被离子交换树脂吸附,降低交换量1.4.3 对产品质量的影响a. 对内在质量的影响:染菌的发酵液含有较多的蛋白质和其它杂质,影响产品的纯度。
b. 对产品外观的影响:一些染菌的发酵液经过滤后会复浊,影响产品外观。
1.5 染菌对三废处理的影响杂菌的出现,使过滤后的废菌体无法利再利用,发酵染菌的废液,生物需氧量( BOD )增高,增加三废处理成本。
2杂菌的检查方法目前生产上常用的检查方法有:① 显微镜检查② 平板划线检查③ 肉汤培养检查判断发酵是否染菌应以无菌试验结果为根据。