华南理工微生物工程工艺原理第十一章+工业发酵染菌的防治1
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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。
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。