第四章第一节染菌的防止课件.ppt
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1、第四章第一节染菌的防止第1页,此课件共64页哦思考题思考题1 1、染染菌菌对对发发酵酵有有什什么么危危害害,哪哪些些原原因因会会引引起起染菌?染菌以后应采取什么措施?染菌?染菌以后应采取什么措施?2、简述好氧发酵时无菌空气制备的工艺流程与要求。、简述好氧发酵时无菌空气制备的工艺流程与要求。第2页,此课件共64页哦什么是染菌?什么是染菌?v发酵过程中除了生产菌以外,还有其它菌生长繁殖。发酵过程中除了生产菌以外,还有其它菌生长繁殖。第3页,此课件共64页哦一、发酵工业的无菌处理一、发酵工业的无菌处理 v灭菌灭菌(sterilizationsterilization)是指用物理或化学方法杀)是指用物
2、理或化学方法杀灭或去除物料或设备中一切有生命物质的过程。灭或去除物料或设备中一切有生命物质的过程。v灭菌实质上可分杀菌和溶菌两种,前者指菌体灭菌实质上可分杀菌和溶菌两种,前者指菌体虽死,但形体尚存,后者则指菌体杀死后,其细虽死,但形体尚存,后者则指菌体杀死后,其细胞发生溶化、消失的现象胞发生溶化、消失的现象。第4页,此课件共64页哦v消毒消毒(disinfectiondisinfection)是指用化学或物理的方法)是指用化学或物理的方法杀灭杀灭或去除病原微生物的或去除病原微生物的过过程,它一般只能程,它一般只能杀杀死死营营养养细细胞而不能胞而不能杀灭细杀灭细菌芽菌芽孢孢。v消毒是一种采用较温
3、和的理化因素,仅杀死消毒是一种采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌,物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌,而对被消毒的物体基本无害的措施。而对被消毒的物体基本无害的措施。第5页,此课件共64页哦v除菌除菌(degermingdegerming)是用过滤方法除去空气或液)是用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子体中的微生物及其孢子。v防腐防腐(antisepsisantisepsis)就是利用某种理化因素完)就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖,从而达到防止全抑制霉腐微生物的生长繁殖,从而达到防止食品等发生霉腐的措施。食品等发生霉腐的措施。如低温、
4、缺氧、干燥、高渗、添加防腐剂等。第6页,此课件共64页哦v消毒与灭菌的区别消毒与灭菌的区别v消毒与灭菌在发酵工业中的应用消毒与灭菌在发酵工业中的应用第7页,此课件共64页哦二、发酵工业污染的防治策略二、发酵工业污染的防治策略(一)污染的危害(一)污染的危害(二)污染的防治(二)污染的防治第8页,此课件共64页哦(一)污染(染菌)的危害(一)污染(染菌)的危害1.1.染菌的不良后果染菌的不良后果(1)使发酵培养基因杂菌的消耗而损失,造成生产能力下降直至)使发酵培养基因杂菌的消耗而损失,造成生产能力下降直至倒罐,造成巨大经济损失倒罐,造成巨大经济损失(2)由于杂菌的污染,对产物提取和产品质量造成严
5、重的影)由于杂菌的污染,对产物提取和产品质量造成严重的影响,如产物收率降低或产品质量下降。响,如产物收率降低或产品质量下降。(3)杂菌的代谢改变原反应体系的)杂菌的代谢改变原反应体系的PH,使发酵发生异常变化,使发酵发生异常变化,(4)杂菌分解产物,使生产失败。)杂菌分解产物,使生产失败。(5)细菌发生噬菌体感染,细菌细胞被裂解,导致整个发酵)细菌发生噬菌体感染,细菌细胞被裂解,导致整个发酵生产的失败。生产的失败。第9页,此课件共64页哦2、染菌危害的具体分析染菌危害的具体分析(1 1)染菌对不同菌种发酵的影响)染菌对不同菌种发酵的影响A细菌细菌v谷谷氨氨酸酸:发发酵酵周周期期短短,培培养养基
6、基不不太太丰丰富富,较较少少染染杂菌,但噬菌体威胁大。杂菌,但噬菌体威胁大。v肌肌苷苷:缺缺陷陷型型生生产产菌菌,培培养养基基丰丰富富,易易染染菌菌,营营养养成成分迅速被消耗,严重抑制菌生长和合成代谢产物。分迅速被消耗,严重抑制菌生长和合成代谢产物。第10页,此课件共64页哦B.霉菌霉菌vPenG:青青霉霉素素水水解解酶酶上上升升,PenG迅迅速速破破坏坏,发发酵酵一无所获。一无所获。v柠檬酸:柠檬酸:pH2.0,不易染菌,主要防止前期染菌。,不易染菌,主要防止前期染菌。C.酵母菌酵母菌:易污染细菌以及野生酵母菌易污染细菌以及野生酵母菌 D.疫疫苗苗:无无论论污污染染的的是是活活菌菌、死死菌菌
7、或或内内外外毒毒素素,都都应应全部废弃。全部废弃。(1)染菌对不同菌种发酵的影响染菌对不同菌种发酵的影响第11页,此课件共64页哦(2)染菌种类对发酵的影响染菌种类对发酵的影响v青霉素:怕染细短产气杆菌青霉素:怕染细短产气杆菌v链霉素:怕染细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌链霉素:怕染细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌v四环素:怕染双球菌、芽孢杆菌和荚膜杆菌四环素:怕染双球菌、芽孢杆菌和荚膜杆菌v柠檬酸:怕染青霉菌柠檬酸:怕染青霉菌v肌苷(酸):怕染芽孢杆菌肌苷(酸):怕染芽孢杆菌v谷氨酸:怕染噬菌体,易造成连续污染谷氨酸:怕染噬菌体,易造成连续污染第12页,此课件共64页哦v污染噬菌体污染噬菌体噬菌
8、体的感染力强,传播蔓延迅速,也噬菌体的感染力强,传播蔓延迅速,也较防治,故危害极大。较防治,故危害极大。污染噬菌体后,可使发酵产量大幅度下污染噬菌体后,可使发酵产量大幅度下降,严重的造成断种,被迫停产降,严重的造成断种,被迫停产。第13页,此课件共64页哦污染其它杂菌污染其它杂菌v 有些杂菌会使生产菌自溶产生大量泡沫,即使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,影响发酵过程的通添加消泡剂也无法控制逃液,影响发酵过程的通气搅拌。气搅拌。v 有的杂菌会使发酵液发臭、发酸,致使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。下降,使不耐酸的产品破坏。v 芽孢
9、杆菌耐热,不易杀死。芽孢杆菌耐热,不易杀死。第14页,此课件共64页哦v由于接种量较小,生产菌生长一开始不占优势,而且培养基营养丰富,培养基营养丰富,容易污染杂菌。种子染菌种子染菌对发酵危害极大,应严格控制种子染菌,对发酵危害极大,应严格控制种子染菌,如在此如在此阶段染菌,应将培养液全部废弃。阶段染菌,应将培养液全部废弃。(3 3)、不同)、不同发酵时期发酵时期染菌对发酵的影响染菌对发酵的影响种子扩大培养期染菌种子扩大培养期染菌第15页,此课件共64页哦发酵前期染菌发酵前期染菌v发酵前期最易染菌。发酵前期最易染菌。v原因原因:发酵前期菌量不很多,发酵前期菌量不很多,与杂菌没有竞争优势与杂菌没有
10、竞争优势;且且还未合成产物(抗生素)或产生很少,还未合成产物(抗生素)或产生很少,抵御杂菌能力弱。抵御杂菌能力弱。在在这个时期要特别警惕以防止染菌的发生。这个时期要特别警惕以防止染菌的发生。v措施:措施:可以用降低培养温度,调整补料量,用酸碱可以用降低培养温度,调整补料量,用酸碱调调pH值,缩短培养周期等措施予以补救。如果前期染菌,值,缩短培养周期等措施予以补救。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,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。重新接种再用。第16页,此课件共64页哦vv发酵中期染菌,处理困难,危害很大。发酵中期染菌,处理困难,危害
11、很大。处理方法应根据各种发酵的特点和具体情况来决定。发酵中期染菌发酵中期染菌v原因:发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量原因:发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量产酸,培养液产酸,培养液pHpH下降;糖、氮消耗快,发酵液发粘,菌丝下降;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。有时也会使发酵液发臭,产生大量泡沫。分解。有时也会使发酵液发臭,产生大量泡沫。v措施:措施:降温培养,减少补料,密切注意代谢变化情况。如降温培养,减少补料,密切注意代谢变化情况。如果发酵单位到达一定水平可以提前放
12、罐,或者抗生素生产中果发酵单位到达一定水平可以提前放罐,或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐,抑制杂菌。可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐,抑制杂菌。第17页,此课件共64页哦发酵后期染菌发酵后期染菌v发酵后期发酵液内已积累大量的产物,特别发酵后期发酵液内已积累大量的产物,特别是抗生素,对杂菌有一定的抑制或杀灭能力。是抗生素,对杂菌有一定的抑制或杀灭能力。因此如果染菌不多,对生产影响不大。如果染因此如果染菌不多,对生产影响不大。如果染菌严重,又破坏性较大,可以提前放罐。菌严重,又破坏性较大,可以提前放罐。第18页,此课件共64页哦(4 4)、杂菌污染对发酵产物提取和产品质
13、量的影响)、杂菌污染对发酵产物提取和产品质量的影响)、杂菌污染对发酵产物提取和产品质量的影响)、杂菌污染对发酵产物提取和产品质量的影响1 1)发酵染菌对过滤的影响)发酵染菌对过滤的影响v染菌的发酵液一般染菌的发酵液一般发粘发粘,菌体大多数自溶,所以在,菌体大多数自溶,所以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼,导致发酵液过滤时不能或很难形成滤饼,导致过滤困难过滤困难。第19页,此课件共64页哦v污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异v如污染霉菌时,影响较小,而污染细菌时很难过滤。如污染霉菌时,影响较小,而污染细菌时很难过滤。由于过滤困难,过滤时间拉长,由于过滤困难,
14、过滤时间拉长,影响发酵液储罐和过影响发酵液储罐和过滤设备的周转使用滤设备的周转使用,破坏了生产平衡。破坏了生产平衡。v染菌发酵液还会因过滤困难而染菌发酵液还会因过滤困难而大幅度降低过滤收大幅度降低过滤收率,率,直接影响提取总收率。直接影响提取总收率。第20页,此课件共64页哦2)发酵染菌对提取的影响)发酵染菌对提取的影响v染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。质。v如果采用有机溶剂萃取的提炼工艺,则极易发生乳化,如果采用有机溶剂萃取的提炼工艺,则极易发生乳化,很难使水相和溶剂相分离,影响进一步提纯。很难使水相和溶剂相分离,影
15、响进一步提纯。v如果采用直接用离子交换树脂的提取工艺,如链霉素、如果采用直接用离子交换树脂的提取工艺,如链霉素、庆大霉素,染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面,庆大霉素,染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面,或被离子交换树脂吸附,大大降低离子交换树脂的交换或被离子交换树脂吸附,大大降低离子交换树脂的交换容量,而且有的杂菌很难用水冲洗干净,洗脱时与产物容量,而且有的杂菌很难用水冲洗干净,洗脱时与产物一起进入洗脱液,影响进一步提纯。一起进入洗脱液,影响进一步提纯。第21页,此课件共64页哦v如果丝状菌发酵被产酸菌污染:如果丝状菌发酵被产酸菌污染:则则pH不断下降,菌丝大不断下降,菌丝大量自溶,发酵
16、液粘度增加,过滤困难。量自溶,发酵液粘度增加,过滤困难。v处理方法:处理方法:将发酵液加热后再加助滤剂;将发酵液加热后再加助滤剂;先加絮凝剂使先加絮凝剂使蛋白质凝聚后沉淀。蛋白质凝聚后沉淀。v杂菌分泌较多蛋白质杂质时,对发酵后处理过程中采用杂菌分泌较多蛋白质杂质时,对发酵后处理过程中采用溶媒萃取的提取工艺非常不利,使水相和溶媒之间极易溶媒萃取的提取工艺非常不利,使水相和溶媒之间极易发生乳化发生乳化第22页,此课件共64页哦(二)杂菌污染的防治(二)杂菌污染的防治1.染菌的检查与判断染菌的检查与判断染菌的检查方法:染菌的检查方法:v显微镜检查法显微镜检查法 镜检出杂菌需要一定时间镜检出杂菌需要一
17、定时间v平板划线培养或斜面培养检查法平板划线培养或斜面培养检查法:菌落:菌落 噬菌体检查可采用双层平板法:噬菌斑噬菌体检查可采用双层平板法:噬菌斑v肉汤培养检查法肉汤培养检查法 第23页,此课件共64页哦v发酵过程的异常现象判断:发酵过程的异常现象判断:v溶解氧、溶解氧、pHpH、尾气中的、尾气中的COCO2 2含量、发酵液黏度、含量、发酵液黏度、颜色等的异常变化,都可能是发生染菌的重要信颜色等的异常变化,都可能是发生染菌的重要信息。息。第24页,此课件共64页哦v溶解氧水平的异常变化溶解氧水平的异常变化污染好氧性杂菌,溶解氧在短时间内下降,污染好氧性杂菌,溶解氧在短时间内下降,并接近零值,长
18、时间不能回升;污染非好氧性杂并接近零值,长时间不能回升;污染非好氧性杂菌,生产菌受到抑制,耗氧量减少,溶解氧升高。菌,生产菌受到抑制,耗氧量减少,溶解氧升高。vpH异常变化异常变化对于污染产酸菌或利用碳源效率高生长较快的杂对于污染产酸菌或利用碳源效率高生长较快的杂菌,会使菌,会使pHpH迅速下降。迅速下降。第25页,此课件共64页哦12第26页,此课件共64页哦v尾气中尾气中CO2含量异常含量异常污染杂菌,糖耗加快,污染杂菌,糖耗加快,COCO2 2含量增加;感染噬菌体,含量增加;感染噬菌体,糖耗减慢,糖耗减慢,COCO2 2含量减少。含量减少。第27页,此课件共64页哦2、污染原因分析、污染
19、原因分析v主要原因:主要原因:种子带菌种子带菌 无菌空气带菌无菌空气带菌 设备渗漏设备渗漏 灭菌不彻底灭菌不彻底 操作失误操作失误 技术管理不善技术管理不善v第28页,此课件共64页哦染菌原因染菌原因染菌百分率染菌百分率%种子带菌或怀疑种子带菌种子带菌或怀疑种子带菌9.64接种时罐压跌零接种时罐压跌零0.19培养基灭菌不透培养基灭菌不透0.79总空气系统有菌总空气系统有菌19.96泡沫冒顶泡沫冒顶0.48夹套穿孔夹套穿孔12.36盘管穿孔盘管穿孔5.89接种管穿孔接种管穿孔0.39阀门渗漏阀门渗漏1.45搅拌轴密封渗漏搅拌轴密封渗漏2.09罐盖漏罐盖漏1.54其它设备渗漏其它设备渗漏10.13
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- 第四 第一节 防止 课件
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