1、第七章第七章 發酵生產染菌及其防治發酵生產染菌及其防治純種培養要求必須防止雜菌污染純種培養要求必須防止雜菌污染為防止染菌，采取了一系列措施：為防止染菌，采取了一系列措施： 密閉式發酵罐、無密閉式發酵罐、無菌空氣、無菌室、培養基和設備滅菌、嚴格的無菌操菌空氣、無菌室、培養基和設備滅菌、嚴格的無菌操作、改進生產工藝等。作、改進生產工藝等。 染菌無法徹底避免；染菌無法徹底避免；據報道，國外抗生素發酵染菌據報道，國外抗生素發酵染菌率為率為25%，國內抗生素發酵、青霉素發酵的染，國內抗生素發酵、青霉素發酵的染菌率為菌率為2，鏈霉素、紅霉素和四環素發酵染菌率，鏈霉素、紅霉素和四環素發酵染菌率為為5%，谷氨

2、酸噬菌體感染率為，谷氨酸噬菌體感染率為12 染菌對發酵產率、質量、三廢治理都有很大的影響。染菌對發酵產率、質量、三廢治理都有很大的影響。 發酵染菌后，一定要發酵染菌后，一定要找出染菌的原因找出染菌的原因，以總結防治，以總結防治發酵的經驗教訓，且積極采取必要的措施，防止生發酵的經驗教訓，且積極采取必要的措施，防止生產過程中染菌，把染菌消滅在發生之前。產過程中染菌，把染菌消滅在發生之前。一、染菌對不同發酵的影響一、染菌對不同發酵的影響 青霉素：產青霉素酶的雜菌青霉素：產青霉素酶的雜菌 疫苗：全部廢棄疫苗：全部廢棄 檸檬酸：主要防止前期染菌檸檬酸：主要防止前期染菌 谷氨酸：噬菌體危害大谷氨酸：噬菌體

3、危害大 肌苷、肌苷酸：易染菌肌苷、肌苷酸：易染菌第一節第一節 染菌對發酵的影響染菌對發酵的影響 二、染菌發生的不同時期對發酵的影響二、染菌發生的不同時期對發酵的影響（1）種子培養期染菌種子培養期染菌：發現種子染菌應：發現種子染菌應滅菌滅菌后棄去后棄去，并對，并對種子罐、管道進行檢查和徹種子罐、管道進行檢查和徹底滅菌。底滅菌。（2）發酵前期染菌發酵前期染菌：易染菌、應特別防止，：易染菌、應特別防止，可重新滅菌，補充營養，重新接種發酵。可重新滅菌，補充營養，重新接種發酵。（3）發酵中期染菌：）發酵中期染菌： 發酵中期染菌，挽救處理困難，危害性大；發酵中期染菌，挽救處理困難，危害性大； 抗生素發酵抗

4、生素發酵： 將另一罐發酵正常、單位高的發酵液的一部分輸將另一罐發酵正常、單位高的發酵液的一部分輸入染菌罐中，以抑制雜菌繁殖，同時采取低通風，入染菌罐中，以抑制雜菌繁殖，同時采取低通風，低流加糖量等措施低流加糖量等措施 檸檬酸發酵檸檬酸發酵： 污染細菌：加大通風量，加速產酸，降低污染細菌：加大通風量，加速產酸，降低ph，抑，抑制細菌生長；制細菌生長； 污染酵母污染酵母 ：加：加0.025-0.035g/l硫酸銅；硫酸銅； 污染黃曲霉；加入另一罐將近成熟的醪液，使污染黃曲霉；加入另一罐將近成熟的醪液，使ph下降，黃曲霉自溶下降，黃曲霉自溶 污染青霉：青霉能在低污染青霉：青霉能在低ph環境下生長，可

5、考慮提環境下生長，可考慮提前放罐。前放罐。（4）發酵后期染菌）發酵后期染菌 產物積累較多，營養物即將耗盡。如染菌量不大，產物積累較多，營養物即將耗盡。如染菌量不大，可繼續發酵；如污染嚴重可考慮提前放罐。可繼續發酵；如污染嚴重可考慮提前放罐。 四、染菌程度對發酵的影響四、染菌程度對發酵的影響 染菌程度越大，即進入發酵罐的雜菌數目越多，染菌程度越大，即進入發酵罐的雜菌數目越多，對發酵的危害越大。對發酵的危害越大。 如果生產菌已在發酵液中占優勢，污染少量雜菌，如果生產菌已在發酵液中占優勢，污染少量雜菌，對發酵不會造成太大的影響。對發酵不會造成太大的影響。 前期和中期染菌，應結合染菌程度綜合考慮。前期

6、和中期染菌，應結合染菌程度綜合考慮。 第二節第二節 發酵染菌的途徑分析發酵染菌的途徑分析（一）發酵染菌后的異常表現（一）發酵染菌后的異常表現 罐溫異常升高罐溫異常升高 發酵液發酵液ph異常變化異常變化 溶解氧及溶解氧及co2水平異常水平異常 菌絲黏度的異常變化菌絲黏度的異常變化 發酵液氣味的異常變化發酵液氣味的異常變化 發酵液中碳、氮含量的異常變化發酵液中碳、氮含量的異常變化 發酵液中產物量的異常變化發酵液中產物量的異常變化 泡沫異常泡沫異常 菌體太濃或太稀菌體太濃或太稀二、染菌的檢查與判斷二、染菌的檢查與判斷1、染菌的檢查、染菌的檢查（1）顯微鏡檢查法（最簡單、最直接、最經常）：）顯微鏡檢查

7、法（最簡單、最直接、最經常）：觀觀察微生物的形態特征，檢查是否有與菌種形態特征不察微生物的形態特征，檢查是否有與菌種形態特征不一樣的其他微生物在存在。一樣的其他微生物在存在。（2）平板劃線培養或斜面培養檢查法；）平板劃線培養或斜面培養檢查法； 平板制好后，應先保溫平板制好后，應先保溫24小時，確定無菌；劃線后分小時，確定無菌；劃線后分別于別于37、27培養，一般培養，一般24h后鏡檢是否有雜菌。后鏡檢是否有雜菌。（3）肉湯培養基檢查法）肉湯培養基檢查法（酚紅變色（酚紅變色ph6.8-8.4） 樣品直接接入滅菌的肉湯培養基中，分別于樣品直接接入滅菌的肉湯培養基中，分別于37、27培養，隨時觀察，

8、并取樣鏡檢。培養，隨時觀察，并取樣鏡檢。 噬菌體檢測時，用雙層平板法，底層為肉湯培養噬菌體檢測時，用雙層平板法，底層為肉湯培養基，上層瓊脂減量，指示菌為生產菌。基，上層瓊脂減量，指示菌為生產菌。 無菌實驗時，如果肉湯連續三次發生變色反應無菌實驗時，如果肉湯連續三次發生變色反應（紅色變為黃色）或產生混濁，或平板培養連續（紅色變為黃色）或產生混濁，或平板培養連續三次發現有異常菌落，可判斷染菌。三次發現有異常菌落，可判斷染菌。 有時肉湯培養的陽性反應不夠明顯，而發酵樣品有時肉湯培養的陽性反應不夠明顯，而發酵樣品的各項參數確有可疑染菌，經鏡檢等其它方法確的各項參數確有可疑染菌，經鏡檢等其它方法確認連續

9、三次樣品有相同類型的異常菌存在，也可認連續三次樣品有相同類型的異常菌存在，也可判斷為染菌。判斷為染菌。 無菌實驗的肉湯或平板應保存并觀察至本批放罐無菌實驗的肉湯或平板應保存并觀察至本批放罐后后12h12h，確認無菌后才能處理。無菌試驗期間應每，確認無菌后才能處理。無菌試驗期間應每6h6h觀察一次無菌試驗樣品。觀察一次無菌試驗樣品。三、發酵染菌原因分析三、發酵染菌原因分析發酵的染菌率發酵的染菌率（指一年內發酵染菌批數與總（指一年內發酵染菌批數與總投料批數之比）投料批數之比）發酵染菌批數發酵染菌批數總投料批數總投料批數總染菌率總染菌率 100染菌率與發酵的菌種、培養基、產品性質、染菌率與發酵的菌種

10、、培養基、產品性質、發酵周期、生產環境條件設備和管理技術水發酵周期、生產環境條件設備和管理技術水平等有關。平等有關。染菌原因分析染菌原因分析u 染菌原因分析就是總結染菌的教訓，防范于未染菌原因分析就是總結染菌的教訓，防范于未然。然。u 主要染菌原因：主要染菌原因：種子帶菌種子帶菌，無菌空氣帶菌無菌空氣帶菌，設設備滲漏備滲漏，滅菌不徹底滅菌不徹底，操作管理不當。操作管理不當。（一）染菌的雜菌種類分析（一）染菌的雜菌種類分析 雜菌是耐熱的芽孢桿菌（滅菌、死角）雜菌是耐熱的芽孢桿菌（滅菌、死角） 雜菌是不耐熱菌（種子帶菌、空氣帶菌，雜菌是不耐熱菌（種子帶菌、空氣帶菌，設備滲漏，管理操作等）設備滲漏，

11、管理操作等） 雜菌是真菌（可能是設備或冷卻盤管滲漏、雜菌是真菌（可能是設備或冷卻盤管滲漏、無菌室滅菌不徹底或無菌操作不當）無菌室滅菌不徹底或無菌操作不當）（二）染菌的規模分析（二）染菌的規模分析 大批量發酵罐染菌大批量發酵罐染菌：種子、空氣：種子、空氣； 前期前期：種子帶菌，滅菌問題；種子帶菌，滅菌問題； 中后期中后期：空氣帶菌；空氣帶菌； 部分發酵罐染菌：部分發酵罐染菌：前期（種子染菌、連消系統滅菌前期（種子染菌、連消系統滅菌不徹底）；后期（可能是中間補料染菌）不徹底）；后期（可能是中間補料染菌） 個別發酵罐連續染菌：個別發酵罐連續染菌：大都是由于設備滲漏大都是由于設備滲漏（三）染菌的時間分

12、析（三）染菌的時間分析 種子培養階段：種子培養階段：種子、滅菌、接種操作或設備因素；種子、滅菌、接種操作或設備因素； 發酵前期：發酵前期：種子、滅菌、接種操作、空氣帶菌等；種子、滅菌、接種操作、空氣帶菌等； 發酵后期：發酵后期：空氣、補料、設備滲漏、泡沫頂蓋、操空氣、補料、設備滲漏、泡沫頂蓋、操作問題作問題第三節第三節 雜菌污染的途徑和預防雜菌污染的途徑和預防一、種子帶菌的防治一、種子帶菌的防治 種子帶菌原因：種子帶菌原因： 斜面菌種染菌、培養基和器具滅菌不徹底、斜面菌種染菌、培養基和器具滅菌不徹底、種子轉移接種過程染菌和種子培養設備裝置污菌種子轉移接種過程染菌和種子培養設備裝置污菌等。等。種

13、子帶菌的防治方法：種子帶菌的防治方法：（1）嚴格控制無菌室的污染，交替使用多種方法）嚴格控制無菌室的污染，交替使用多種方法對無菌室滅菌。對無菌室滅菌。（2）制備種子時對砂土管、斜面、三解瓶及搖瓶）制備種子時對砂土管、斜面、三解瓶及搖瓶均要嚴格管理，防止雜菌進入。均要嚴格管理，防止雜菌進入。（3）對每一級種子嚴格進行無菌檢查，確保任何）對每一級種子嚴格進行無菌檢查，確保任何一級種子未受雜菌感染。一級種子未受雜菌感染。（4）培養基及用具滅菌要徹底，高壓滅菌時要完）培養基及用具滅菌要徹底，高壓滅菌時要完全排凈冷空氣應防止假壓全排凈冷空氣應防止假壓,達到不到所需的溫度；達到不到所需的溫度；二、空氣帶菌

14、及其防治二、空氣帶菌及其防治空氣帶菌是發酵染菌的主要原因之一。空氣帶菌是發酵染菌的主要原因之一。二、空氣帶菌及其防治二、空氣帶菌及其防治措施：從空氣凈化流程和設備設計、過濾介措施：從空氣凈化流程和設備設計、過濾介質的選用和填充滅菌和管理方面完善，加質的選用和填充滅菌和管理方面完善，加強衛生管理，減少含菌量，正確選擇采風強衛生管理，減少含菌量，正確選擇采風口，設計合理工藝，加前置粗過濾器、降口，設計合理工藝，加前置粗過濾器、降低空氣濕度、保持過濾介質干燥、防止空低空氣濕度、保持過濾介質干燥、防止空氣冷卻器漏水等氣冷卻器漏水等三、操作失誤導致染菌及防治三、操作失誤導致染菌及防治 主要指培養基和設備

15、滅菌不徹底主要指培養基和設備滅菌不徹底 原料性狀：淀粉質原料，升溫過快或混合不均勻，原料性狀：淀粉質原料，升溫過快或混合不均勻，易結塊，團塊中包埋的活菌不易殺滅；易結塊，團塊中包埋的活菌不易殺滅；措施：措施：可可升溫前攪拌和加淀粉酶。升溫前攪拌和加淀粉酶。 麩皮、黃豆餅等固形物濺到罐內各種支架上，堆麩皮、黃豆餅等固形物濺到罐內各種支架上，堆積不易徹底滅菌。措施：預先配料積不易徹底滅菌。措施：預先配料 實罐滅菌時未充分排除罐內空氣：造成假壓，升實罐滅菌時未充分排除罐內空氣：造成假壓，升溫時，應打開排氣等閥門放氣。溫時，應打開排氣等閥門放氣。 滅菌中產生泡沫，嚴重時可升至罐項，泡沫內帶滅菌中產生泡

16、沫，嚴重時可升至罐項，泡沫內帶菌，溫度低于滅菌溫度，導致存活。措施：措施菌，溫度低于滅菌溫度，導致存活。措施：措施消泡劑，嚴防泡沫升頂。消泡劑，嚴防泡沫升頂。 連續滅菌時，溫度和時間要符合要求。蒸汽壓力連續滅菌時，溫度和時間要符合要求。蒸汽壓力波動大，培養基未達到滅菌溫度，導致滅菌不徹波動大，培養基未達到滅菌溫度，導致滅菌不徹底。底。四、設備滲漏或四、設備滲漏或“死角死角”造成的染菌及其防造成的染菌及其防止止 設備滲漏設備滲漏：指發酵罐、補糖罐、冷卻盤管、管道閥門：指發酵罐、補糖罐、冷卻盤管、管道閥門等，由于化學腐蝕、電化學腐蝕、磨蝕、加工制作等，由于化學腐蝕、電化學腐蝕、磨蝕、加工制作不良等

17、形成微小漏孔后發生滲漏染菌。不良等形成微小漏孔后發生滲漏染菌。“死角死角”：由于操作、設備結構、安裝及其他人為因：由于操作、設備結構、安裝及其他人為因素，使蒸汽不能有效到達預定的滅菌部位。如盤管、素，使蒸汽不能有效到達預定的滅菌部位。如盤管、空氣分布管、發酵罐部件、管件等。空氣分布管、發酵罐部件、管件等。 常見的設備、管道常見的設備、管道“死角死角” 發酵罐的發酵罐的“死角死角”：不銹鋼襯里破裂造成死角，：不銹鋼襯里破裂造成死角，發酵罐罐底膿皰狀積垢發酵罐罐底膿皰狀積垢。 管道安裝不當形成的死角管道安裝不當形成的死角五、噬菌體污染和防治五、噬菌體污染和防治 噬菌體是細菌病毒，可通過環境污染、設

18、備滲漏噬菌體是細菌病毒，可通過環境污染、設備滲漏或或“死角死角”、空氣系統、培養基滅菌、補料過程、空氣系統、培養基滅菌、補料過程及操作過程等環節進入發酵系統。及操作過程等環節進入發酵系統。 利用細菌或放線菌發酵的生產易受噬菌體的污染，利用細菌或放線菌發酵的生產易受噬菌體的污染，由于噬菌體的感染力非常強，傳播蔓延迅速，較由于噬菌體的感染力非常強，傳播蔓延迅速，較難防治，對發酵有很大威脅。難防治，對發酵有很大威脅。噬菌體污染癥狀噬菌體污染癥狀 氨基酸發酵中，光密度不上升或回降；氨基酸發酵中，光密度不上升或回降；ph逐漸上逐漸上升，可到升，可到8.0以上；氨的利用停止；糖耗、升溫緩以上；氨的利用停止；糖耗、升溫緩慢或停止；產生大量泡沫；慢或停止；產生大量泡沫； 谷氨酸產量少，甚至找不到完整的菌體，谷氨酸產量少，甚至找不到完整的菌體，co2排排出量異常；出量異常； 發酵周期延長；發酵周期延長； 發酵液泡沫多、難中和取分離困難，收率低。發酵液泡沫多、難中和取分離困難，收率低。（1）、噬菌體的防治）、噬菌體的防治 是一項系統工程，從培養基制備滅菌、種子培是一項系統工程，從培養基制備滅菌、種子培養、空氣凈化系統、環境衛生、設備、管道等諸多養、空氣凈化系統、環境衛生、設備、管道等諸多方面，具體歸納如下：方面，具體歸納如下： 嚴格活菌體排放，切斷噬菌體的來源嚴格活菌體排放，切斷噬菌體的來源