發(fā)酵過(guò)程的染菌

1、http:/ 第六節(jié)第六節(jié) 染菌的防治染菌的防治什么是染菌？什么是染菌？發(fā)酵過(guò)程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其發(fā)酵過(guò)程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其它菌生長(zhǎng)繁殖它菌生長(zhǎng)繁殖v染菌的防治染菌的防治http:/ v染菌的防治染菌的防治http:/ 1、發(fā)酵染菌對(duì)不同品種的影響、發(fā)酵染菌對(duì)不同品種的影響放線菌由于生長(zhǎng)的最適放線菌由于生長(zhǎng)的最適pH為為7左右，因此左右，因此染細(xì)菌為多，而霉菌生長(zhǎng)染細(xì)菌為多，而霉菌生長(zhǎng)pH為為5左右，因左右，因此染酵母菌為多。此染酵母菌為多。青霉素發(fā)酵染菌青霉素發(fā)酵染菌，絕大多數(shù)雜菌都能直接，絕大多數(shù)雜菌都能直接產(chǎn)生青霉素酶，而另一些雜菌則可被青霉產(chǎn)生青霉素酶，而另一些雜菌則可被青

2、霉素誘導(dǎo)而產(chǎn)生青霉素酶。不論在發(fā)酵前期、素誘導(dǎo)而產(chǎn)生青霉素酶。不論在發(fā)酵前期、中期或后期，染有能產(chǎn)生青霉素酶的雜菌，中期或后期，染有能產(chǎn)生青霉素酶的雜菌，都能使青霉素迅速破壞。都能使青霉素迅速破壞。不同菌不同產(chǎn)品v染菌的防治染菌的防治http:/ 2、污染不同種類和性質(zhì)的微生物的影響、污染不同種類和性質(zhì)的微生物的影響（1）污染噬菌體）污染噬菌體 噬菌體的感染力很強(qiáng)，傳播蔓延迅速，也噬菌體的感染力很強(qiáng)，傳播蔓延迅速，也較難防治，故危害極大。污染噬菌體后，較難防治，故危害極大。污染噬菌體后，可使發(fā)酵產(chǎn)量大幅度下降，嚴(yán)重的造成斷可使發(fā)酵產(chǎn)量大幅度下降，嚴(yán)重的造成斷種，被迫停產(chǎn)種，被迫停產(chǎn)。v染菌的防

3、治染菌的防治http:/ 有些雜菌會(huì)使生產(chǎn)菌有些雜菌會(huì)使生產(chǎn)菌自溶自溶產(chǎn)生大量泡沫，產(chǎn)生大量泡沫，即使添加消泡劑也無(wú)法控制逃液，影響發(fā)酵過(guò)即使添加消泡劑也無(wú)法控制逃液，影響發(fā)酵過(guò)程的通氣攪拌。程的通氣攪拌。有的雜菌會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭、發(fā)酸，致使有的雜菌會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭、發(fā)酸，致使pH下下降降，使不耐酸的產(chǎn)品破壞。，使不耐酸的產(chǎn)品破壞。特別是染芽孢桿菌，特別是染芽孢桿菌，由于芽孢耐熱，不易殺死，往往一次染菌后會(huì)由于芽孢耐熱，不易殺死，往往一次染菌后會(huì)反復(fù)染菌。反復(fù)染菌。 v染菌的防治染菌的防治http:/ 3、不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵的影響、不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵的影響污染時(shí)間是指用無(wú)菌檢測(cè)方法確準(zhǔn)的污染時(shí)間，

4、污染時(shí)間是指用無(wú)菌檢測(cè)方法確準(zhǔn)的污染時(shí)間，不是雜菌竄入培養(yǎng)液的時(shí)間。不是雜菌竄入培養(yǎng)液的時(shí)間。雜菌進(jìn)入培養(yǎng)液后，需有一定的生長(zhǎng)、繁殖的時(shí)雜菌進(jìn)入培養(yǎng)液后，需有一定的生長(zhǎng)、繁殖的時(shí)間才能顯現(xiàn)出來(lái)，顯現(xiàn)的時(shí)間又與污染菌量有關(guān)。間才能顯現(xiàn)出來(lái)，顯現(xiàn)的時(shí)間又與污染菌量有關(guān)。污染的菌量多，顯現(xiàn)染菌所需的時(shí)間就短，污染污染的菌量多，顯現(xiàn)染菌所需的時(shí)間就短，污染菌量少，顯現(xiàn)染菌的時(shí)間就長(zhǎng)。菌量少，顯現(xiàn)染菌的時(shí)間就長(zhǎng)。v染菌的防治染菌的防治http:/ 發(fā)酵前期菌量不很多，發(fā)酵前期菌量不很多，與雜菌沒(méi)有競(jìng)與雜菌沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很少，很少，抵御雜

5、菌能力弱。抵御雜菌能力弱。在這個(gè)時(shí)期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。在這個(gè)時(shí)期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。染菌措施染菌措施 可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào)量，用酸堿調(diào)pH值，縮短培養(yǎng)周期等措施予值，縮短培養(yǎng)周期等措施予以補(bǔ)救。如果前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗以補(bǔ)救。如果前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營(yíng)養(yǎng)，重新不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營(yíng)養(yǎng)，重新接種再用。接種再用。v染菌的防治染菌的防治http:/ 發(fā)酵中期染菌會(huì)嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。雜菌大量產(chǎn)酸，發(fā)酵中期染菌會(huì)嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。雜菌大量產(chǎn)酸，培養(yǎng)液培養(yǎng)液pH下降；糖、氮消耗快，發(fā)酵

6、液發(fā)粘，菌絲自溶，下降；糖、氮消耗快，發(fā)酵液發(fā)粘，菌絲自溶，產(chǎn)物分泌減少或停止，有時(shí)甚至?xí)挂旬a(chǎn)生的產(chǎn)物分解。產(chǎn)物分泌減少或停止，有時(shí)甚至?xí)挂旬a(chǎn)生的產(chǎn)物分解。有時(shí)也會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭，產(chǎn)生大量泡沫。有時(shí)也會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭，產(chǎn)生大量泡沫。措施措施 降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝變化情況。降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提前放罐，或者抗生素如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提前放罐，或者抗生素生產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑生產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。制雜菌。v染菌的防治染菌的防治http:/ 1、發(fā)酵染菌對(duì)過(guò)濾的影響、發(fā)酵

7、染菌對(duì)過(guò)濾的影響染菌的發(fā)酵液一般發(fā)粘，菌體大多數(shù)自溶，所染菌的發(fā)酵液一般發(fā)粘，菌體大多數(shù)自溶，所以在發(fā)酵液過(guò)濾時(shí)不能或很難形成濾餅，導(dǎo)致以在發(fā)酵液過(guò)濾時(shí)不能或很難形成濾餅，導(dǎo)致過(guò)濾困難過(guò)濾困難。即使采取加熱、冷卻、添加助濾劑。即使采取加熱、冷卻、添加助濾劑等措施，使部分蛋白質(zhì)凝聚，但效果并不理想。等措施，使部分蛋白質(zhì)凝聚，但效果并不理想。v染菌的防治染菌的防治http:/ 造成染菌的因素很多，但總結(jié)幾十年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)造成染菌的因素很多，但總結(jié)幾十年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)絕大部分罐批染菌的原因是比較清楚的，但在實(shí)際絕大部分罐批染菌的原因是比較清楚的，但在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)酵染菌率仍比較高，可以說(shuō)產(chǎn)生這種現(xiàn)象生產(chǎn)中發(fā)

8、酵染菌率仍比較高，可以說(shuō)產(chǎn)生這種現(xiàn)象大多數(shù)是由于工作中大多數(shù)是由于工作中“明知故犯明知故犯”“”“不負(fù)責(zé)任不負(fù)責(zé)任”和和“僥幸心理僥幸心理”所造成的。例如，滅菌的蒸汽壓不足所造成的。例如，滅菌的蒸汽壓不足不能滅菌；設(shè)備有滲漏不能進(jìn)罐等等都是眾所周知不能滅菌；設(shè)備有滲漏不能進(jìn)罐等等都是眾所周知的，但因?yàn)橛袃e幸心理還是照樣滅菌，進(jìn)罐，結(jié)果的，但因?yàn)橛袃e幸心理還是照樣滅菌，進(jìn)罐，結(jié)果以污染雜菌而告終?，F(xiàn)將我們收集到的國(guó)內(nèi)外幾家以污染雜菌而告終?，F(xiàn)將我們收集到的國(guó)內(nèi)外幾家抗生素工廠發(fā)酵染菌原因列于下：抗生素工廠發(fā)酵染菌原因列于下：v染菌的防治染菌的防治http:/ 項(xiàng)目項(xiàng)目 百分率百分率%種子帶菌或懷

9、疑種子帶菌種子帶菌或懷疑種子帶菌 9.64接種時(shí)罐壓跌零接種時(shí)罐壓跌零 0.19培養(yǎng)基滅菌不透培養(yǎng)基滅菌不透 0.79總空氣系統(tǒng)有菌總空氣系統(tǒng)有菌 19.96泡沫冒頂泡沫冒頂 0.48夾套穿孔夾套穿孔 12.36盤管穿孔盤管穿孔 5.89接種管穿孔接種管穿孔 0.39閥門滲漏閥門滲漏 1.45攪拌軸密封滲漏攪拌軸密封滲漏 2.09罐蓋漏罐蓋漏 1.54其它設(shè)備滲漏其它設(shè)備滲漏 10.13操作原因操作原因 10.15 原因不明原因不明 24.94v染菌的防治染菌的防治http:/ 項(xiàng)目項(xiàng)目 百分率百分率%種子帶菌種子帶菌 14.15盤管穿孔盤管穿孔 14.20閥門滲漏閥門滲漏 23.30空氣系統(tǒng)

10、有菌空氣系統(tǒng)有菌 10.0管理不善管理不善 25.80其它其它 7.49原因不明原因不明 5.78 v染菌的防治染菌的防治http:/ 項(xiàng)目項(xiàng)目 百分率百分率%進(jìn)罐前未做設(shè)備嚴(yán)密度檢查進(jìn)罐前未做設(shè)備嚴(yán)密度檢查 25.8接種違反操作規(guī)程接種違反操作規(guī)程 25.8檢修質(zhì)量缺乏驗(yàn)收制度檢修質(zhì)量缺乏驗(yàn)收制度 19.35操作不熟練操作不熟練 19.35配料違反工藝規(guī)程配料違反工藝規(guī)程 6.45調(diào)度不當(dāng)調(diào)度不當(dāng) 3.25v染菌的防治染菌的防治http:/ 項(xiàng)目項(xiàng)目 百分率百分率%外界帶入雜菌（取樣、補(bǔ)料）外界帶入雜菌（取樣、補(bǔ)料） 8.20設(shè)備穿孔設(shè)備穿孔 7.60空氣系統(tǒng)有菌空氣系統(tǒng)有菌 26.00停電

11、罐壓跌零停電罐壓跌零 1.60接種接種 11.00蒸汽壓力不足或蒸汽量不足蒸汽壓力不足或蒸汽量不足 0.60管理問(wèn)題管理問(wèn)題 7.80 操作違反規(guī)程操作違反規(guī)程 1.60種子帶菌種子帶菌 0.60原因不明原因不明 35.00v染菌的防治染菌的防治http:/ 1、設(shè)備滲漏、設(shè)備滲漏 設(shè)備滲漏包括夾套穿孔、盤管穿孔、接種管穿孔、設(shè)備滲漏包括夾套穿孔、盤管穿孔、接種管穿孔、閥門滲漏、攪拌軸滲漏、罐蓋漏和其它設(shè)備漏等。閥門滲漏、攪拌軸滲漏、罐蓋漏和其它設(shè)備漏等。從日本工業(yè)技術(shù)院發(fā)酵研究所對(duì)染菌原因分析發(fā)從日本工業(yè)技術(shù)院發(fā)酵研究所對(duì)染菌原因分析發(fā)現(xiàn)，這類染菌占現(xiàn)，這類染菌占33.85，上海三廠的分析這

12、類染，上海三廠的分析這類染菌為菌為37.5。所以說(shuō)加強(qiáng)設(shè)備本身及附屬零部件的。所以說(shuō)加強(qiáng)設(shè)備本身及附屬零部件的嚴(yán)密度檢查，對(duì)制服染菌是極其主要的，也是重嚴(yán)密度檢查，對(duì)制服染菌是極其主要的，也是重要的。要的。v染菌的防治染菌的防治http:/ 2、空氣帶菌、空氣帶菌從日本工業(yè)技術(shù)院和上海第四制藥廠分析空氣從日本工業(yè)技術(shù)院和上海第四制藥廠分析空氣帶菌而造成的染菌分別為帶菌而造成的染菌分別為19.96和和 26%。國(guó)。國(guó)內(nèi)外空氣除菌技術(shù)雖已有較大改善，但仍然沒(méi)內(nèi)外空氣除菌技術(shù)雖已有較大改善，但仍然沒(méi)有使染菌率降低到理想的程度。因?yàn)榭諝獬惺谷揪式档偷嚼硐氲某潭?。因?yàn)榭諝獬到y(tǒng)較為復(fù)雜，環(huán)節(jié)多，

13、偶遇不慎便會(huì)導(dǎo)致空系統(tǒng)較為復(fù)雜，環(huán)節(jié)多，偶遇不慎便會(huì)導(dǎo)致空氣除菌失敗。氣除菌失敗。v染菌的防治染菌的防治http:/ 4、滅菌不徹底、滅菌不徹底滅菌技術(shù)的好壞與滅菌質(zhì)量很有關(guān)系滅菌技術(shù)的好壞與滅菌質(zhì)量很有關(guān)系l蒸汽通入培養(yǎng)基，蒸汽通入培養(yǎng)基，升溫快慢、保溫時(shí)間升溫快慢、保溫時(shí)間產(chǎn)生產(chǎn)生過(guò)多泡沫過(guò)多泡沫l蒸汽總壓是否達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)蒸汽總壓是否達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)l環(huán)境中的環(huán)境中的雜菌數(shù)量因季節(jié)而有很大差別雜菌數(shù)量因季節(jié)而有很大差別。如上海。如上海第四制藥廠在卡那霉素生產(chǎn)中，于炎熱的夏季將第四制藥廠在卡那霉素生產(chǎn)中，于炎熱的夏季將連續(xù)滅菌預(yù)熱至連續(xù)滅菌預(yù)熱至800C的培養(yǎng)基采樣培養(yǎng)，可發(fā)現(xiàn)的培養(yǎng)基采樣培養(yǎng)，

14、可發(fā)現(xiàn)無(wú)法計(jì)數(shù)的大量的芽孢桿菌；而在冬季取樣的培無(wú)法計(jì)數(shù)的大量的芽孢桿菌；而在冬季取樣的培養(yǎng)中，則僅發(fā)現(xiàn)養(yǎng)中，則僅發(fā)現(xiàn)23個(gè)芽孢桿菌。故染菌率因季個(gè)芽孢桿菌。故染菌率因季節(jié)不同而發(fā)生明顯變化。節(jié)不同而發(fā)生明顯變化。v染菌的防治染菌的防治http:/ v染菌的防治染菌的防治http:/ 5、技術(shù)管理不善、技術(shù)管理不善技術(shù)管理就是要對(duì)發(fā)酵每個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控技術(shù)管理就是要對(duì)發(fā)酵每個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，發(fā)酵中稍有不慎就可能染菌，所以制，發(fā)酵中稍有不慎就可能染菌，所以不能有僥幸心理而放松管理不能有僥幸心理而放松管理v染菌的防治染菌的防治http:/ 1、環(huán)境無(wú)菌的檢查、環(huán)境無(wú)菌的檢查塵埃粒子檢測(cè)塵埃粒子檢測(cè)無(wú)菌平

15、板檢測(cè)無(wú)菌平板檢測(cè)v染菌的防治染菌的防治http:/ 2、種子及發(fā)酵液無(wú)菌狀況檢測(cè)、種子及發(fā)酵液無(wú)菌狀況檢測(cè)酚紅肉湯培養(yǎng)基檢測(cè)酚紅肉湯培養(yǎng)基檢測(cè)平板劃線平板劃線顯微鏡觀察顯微鏡觀察v染菌的防治染菌的防治http:/ 1、防止種子帶菌、防止種子帶菌l制備種子時(shí)對(duì)沙土管及搖瓶嚴(yán)格加以控制。制備種子時(shí)對(duì)沙土管及搖瓶嚴(yán)格加以控制。l沙土制備時(shí)要多次間歇滅菌沙土制備時(shí)要多次間歇滅菌l注意接種時(shí)的無(wú)菌操作注意接種時(shí)的無(wú)菌操作l子瓶、母瓶的移種和培養(yǎng)子瓶、母瓶的移種和培養(yǎng)l無(wú)菌室和搖床間都要保持清潔。無(wú)菌室內(nèi)要供給恒無(wú)菌室和搖床間都要保持清潔。無(wú)菌室內(nèi)要供給恒溫恒濕的無(wú)菌空氣，還要裝紫外燈用以滅菌，或用化溫

16、恒濕的無(wú)菌空氣，還要裝紫外燈用以滅菌，或用化學(xué)藥品滅菌。學(xué)藥品滅菌。v染菌的防治染菌的防治http:/ 2、防止設(shè)備滲漏、防止設(shè)備滲漏發(fā)酵設(shè)備及附件由于化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕，物料與發(fā)酵設(shè)備及附件由于化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕，物料與設(shè)備摩擦造成機(jī)械磨損以及加工制作不良等原因會(huì)導(dǎo)設(shè)備摩擦造成機(jī)械磨損以及加工制作不良等原因會(huì)導(dǎo)致設(shè)備及附件滲漏。致設(shè)備及附件滲漏。設(shè)備上一旦滲漏，就會(huì)造成染菌，例如冷卻盤管、夾設(shè)備上一旦滲漏，就會(huì)造成染菌，例如冷卻盤管、夾套穿孔滲漏，有菌的冷卻水便會(huì)通過(guò)漏孔而進(jìn)入發(fā)酵套穿孔滲漏，有菌的冷卻水便會(huì)通過(guò)漏孔而進(jìn)入發(fā)酵罐中招致染菌。閥門滲漏也會(huì)使帶菌的空氣或水進(jìn)入罐中招致染菌。閥

17、門滲漏也會(huì)使帶菌的空氣或水進(jìn)入發(fā)酵罐而造成染菌。發(fā)酵罐而造成染菌。設(shè)備上的漏隙如果肉眼能看見(jiàn)，容易發(fā)現(xiàn)，也容易治設(shè)備上的漏隙如果肉眼能看見(jiàn)，容易發(fā)現(xiàn)，也容易治理；但有的微小泄漏，肉眼看不見(jiàn)，必須通過(guò)一定的理；但有的微小泄漏，肉眼看不見(jiàn)，必須通過(guò)一定的試漏方法才能發(fā)現(xiàn)試漏方法才能發(fā)現(xiàn) 。v染菌的防治染菌的防治http:/ 閥門滲漏可以用閥門滲漏可以用集氣桶集氣桶來(lái)試漏。方法是先在集氣桶來(lái)試漏。方法是先在集氣桶中裝滿水，然后關(guān)閉所有閥門，向發(fā)酵罐中通入空氣，中裝滿水，然后關(guān)閉所有閥門，向發(fā)酵罐中通入空氣，使罐壓上升到要求壓力，一般一公斤以上。由于集氣使罐壓上升到要求壓力，一般一公斤以上。由于集氣桶

18、連通各管道，觀察哪根管子冒泡，即這根管子的閥桶連通各管道，觀察哪根管子冒泡，即這根管子的閥門漏氣。門漏氣。v染菌的防治染菌的防治http:/ 3、防止培養(yǎng)基滅菌不徹底、防止培養(yǎng)基滅菌不徹底培養(yǎng)基滅菌方法培養(yǎng)基滅菌方法高壓蒸汽滅菌高壓蒸汽滅菌分批滅菌分批滅菌 1210C，30分鐘分鐘連續(xù)滅菌連續(xù)滅菌 罐溫罐溫1251300C，3045分鐘分鐘v染菌的防治染菌的防治http:/ 消消 塔塔v染菌的防治染菌的防治http:/ 緩慢開(kāi)啟蒸汽閥門，或加入少緩慢開(kāi)啟蒸汽閥門，或加入少量消泡劑。量消泡劑。滅菌時(shí)還會(huì)因設(shè)備安裝或污垢堆積造成一些滅菌時(shí)還會(huì)因設(shè)備安裝或污垢堆積造成一些“死角死角”。這些死角蒸汽不

19、能有效達(dá)到，常。這些死角蒸汽不能有效達(dá)到，常會(huì)窩藏耐熱芽孢桿菌，所以設(shè)備安裝要注意會(huì)窩藏耐熱芽孢桿菌，所以設(shè)備安裝要注意不能造成死角，發(fā)酵設(shè)備要經(jīng)常清洗，鏟除不能造成死角，發(fā)酵設(shè)備要經(jīng)常清洗，鏟除污垢。污垢。v染菌的防治染菌的防治http:/ 4、防止空氣引起的染菌、防止空氣引起的染菌空氣過(guò)濾除菌設(shè)備流程空氣過(guò)濾除菌設(shè)備流程空壓機(jī)空壓機(jī)儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐二級(jí)冷卻二級(jí)冷卻加熱器加熱器空氣過(guò)濾空氣過(guò)濾粗過(guò)濾粗過(guò)濾v染菌的防治染菌的防治http:/ 5、發(fā)酵染菌后的措施、發(fā)酵染菌后的措施l染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道。滅菌。滅菌方法：可通蒸汽滅菌，也可加入過(guò)氧乙酸等

20、化學(xué)方法：可通蒸汽滅菌，也可加入過(guò)氧乙酸等化學(xué)滅菌劑攪拌半小時(shí)，才放下水道。否則由于各罐滅菌劑攪拌半小時(shí)，才放下水道。否則由于各罐的管道相通，會(huì)造成其它罐的染菌，而且直接放的管道相通，會(huì)造成其它罐的染菌，而且直接放下水道也會(huì)造成空氣的污染而導(dǎo)致其它罐批染菌。下水道也會(huì)造成空氣的污染而導(dǎo)致其它罐批染菌。l凡染菌的罐要找染菌的原因凡染菌的罐要找染菌的原因，對(duì)癥下藥，該罐也，對(duì)癥下藥，該罐也要徹底清洗，進(jìn)行空罐消毒，才可進(jìn)罐。要徹底清洗，進(jìn)行空罐消毒，才可進(jìn)罐。l染菌厲害時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒染菌厲害時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲，空氣用甲醛熏蒸。特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸醛熏蒸。特別

21、，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒。汽消毒。v染菌的防治染菌的防治http:/ 1、必須建立工廠環(huán)境清潔衛(wèi)生制度，定期檢查、必須建立工廠環(huán)境清潔衛(wèi)生制度，定期檢查、定期清掃，車間四周有嚴(yán)重污染噬菌體的地方應(yīng)定期清掃，車間四周有嚴(yán)重污染噬菌體的地方應(yīng)及時(shí)撒石灰或漂白粉。及時(shí)撒石灰或漂白粉。 2、車間地面和通往車間的道路盡量采取水泥地面、車間地面和通往車間的道路盡量采取水泥地面 3、種子和發(fā)酵工段的操作人員要嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操、種子和發(fā)酵工段的操作人員要嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作規(guī)程，認(rèn)真地進(jìn)行種子保管，不使用本身帶有作規(guī)程，認(rèn)真地進(jìn)行種子保管，不使用本身帶有噬菌體的菌種。感染噬菌體的培養(yǎng)物不得帶入菌噬菌體的

22、菌種。感染噬菌體的培養(yǎng)物不得帶入菌種室、搖瓶間種室、搖瓶間v染菌的防治染菌的防治http:/ 4、認(rèn)真進(jìn)行發(fā)酵罐、補(bǔ)料系統(tǒng)的滅菌。嚴(yán)格控、認(rèn)真進(jìn)行發(fā)酵罐、補(bǔ)料系統(tǒng)的滅菌。嚴(yán)格控制逃液和取樣分析和洗罐所廢棄的菌體。對(duì)倒罐制逃液和取樣分析和洗罐所廢棄的菌體。對(duì)倒罐所排放的廢液應(yīng)滅菌后才可排放。所排放的廢液應(yīng)滅菌后才可排放。 5、選育抗噬菌體的菌種，或輪換使用菌種。、選育抗噬菌體的菌種，或輪換使用菌種。 6、發(fā)現(xiàn)噬菌體停攪拌、小通風(fēng)，將發(fā)酵液加熱到、發(fā)現(xiàn)噬菌體停攪拌、小通風(fēng)，將發(fā)酵液加熱到70800C殺死噬菌體，才可排放。發(fā)酵罐周圍的殺死噬菌體，才可排放。發(fā)酵罐周圍的管道也必須徹底滅菌。管道也必須徹

23、底滅菌。v染菌的防治染菌的防治http:/ 結(jié)結(jié)染菌對(duì)發(fā)酵的危害：染菌對(duì)發(fā)酵的危害：干擾生產(chǎn)菌的正常代謝，降低產(chǎn)量干擾生產(chǎn)菌的正常代謝，降低產(chǎn)量改變改變pH，降解某些產(chǎn)物，降解某些產(chǎn)物污染不同的微生物，不同階段染菌危害污染不同的微生物，不同階段染菌危害染菌對(duì)提煉的危害：染菌對(duì)提煉的危害：過(guò)濾困難而大幅度降低過(guò)濾收率過(guò)濾困難而大幅度降低過(guò)濾收率有機(jī)溶劑萃取時(shí)發(fā)生乳化有機(jī)溶劑萃取時(shí)發(fā)生乳化v染菌的防治染菌的防治http:/ 染菌對(duì)發(fā)酵有什么危害，對(duì)提煉有什么危害？染菌對(duì)發(fā)酵有什么危害，對(duì)提煉有什么危害？2.有哪些原因會(huì)引起染菌？有哪些原因會(huì)引起染菌？3.染菌以后應(yīng)采取什么措施？染菌以后應(yīng)采取什么措

24、施？ 4.為什么會(huì)感染噬菌體？感染了噬菌體后應(yīng)采取哪些為什么會(huì)感染噬菌體？感染了噬菌體后應(yīng)采取哪些措施？措施？v染菌的防治染菌的防治 滅滅菌與空氣凈化菌與空氣凈化發(fā)酵染菌發(fā)酵染菌：指在發(fā)酵過(guò)程中生產(chǎn)菌以外的其他微：指在發(fā)酵過(guò)程中生產(chǎn)菌以外的其他微生物侵入了發(fā)酵系統(tǒng)，從而使發(fā)酵過(guò)程失去真正生物侵入了發(fā)酵系統(tǒng)，從而使發(fā)酵過(guò)程失去真正意義上的純種培養(yǎng)意義上的純種培養(yǎng)。 1. . 生物反應(yīng)的基質(zhì)因雜菌的消耗而損失，造成生生物反應(yīng)的基質(zhì)因雜菌的消耗而損失，造成生產(chǎn)能力的下降。產(chǎn)能力的下降。2. 2. 雜菌也會(huì)產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，這就使產(chǎn)物的提取更雜菌也會(huì)產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，這就使產(chǎn)物的提取更加困難，造成得率降低，產(chǎn)

25、品質(zhì)量下降。加困難，造成得率降低，產(chǎn)品質(zhì)量下降。3. 3. 有些雜菌會(huì)分解產(chǎn)物，使生產(chǎn)失敗。有些雜菌會(huì)分解產(chǎn)物，使生產(chǎn)失敗。4. 4. 雜菌大量繁殖后，會(huì)改變反應(yīng)液的雜菌大量繁殖后，會(huì)改變反應(yīng)液的pHpH值，使反值，使反應(yīng)異常。應(yīng)異常。5. 5. 如果發(fā)生噬菌體污染，生產(chǎn)菌細(xì)胞將被裂解，如果發(fā)生噬菌體污染，生產(chǎn)菌細(xì)胞將被裂解，使生產(chǎn)失敗。使生產(chǎn)失敗。 染菌危害染菌危害染菌對(duì)不同發(fā)酵過(guò)程的影響染菌對(duì)不同發(fā)酵過(guò)程的影響1、青霉素等抗生素發(fā)酵過(guò)程：由于許多雜菌都能產(chǎn)生青霉素酶，因此不管染菌是發(fā)生在發(fā)酵前期、中期或后期，都會(huì)使青霉素迅速分解破壞，使目的產(chǎn)物得率降低，危害十分嚴(yán)重。2、核苷或核苷酸發(fā)酵過(guò)

26、程：由于所用的生產(chǎn)菌種是多種營(yíng)養(yǎng)缺陷型微生物，其生長(zhǎng)能力差，所需的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富，因此容易受到雜菌的污染，且染菌后，培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分迅速被消耗，嚴(yán)重抑制了生產(chǎn)菌的生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物的生成。3、檸檬酸等有機(jī)酸發(fā)酵過(guò)程：一般在產(chǎn)酸后發(fā)酵液的pH值比較低，雜菌生長(zhǎng)十分困難，在發(fā)酵中、后期不太會(huì)發(fā)生染菌，主要是要預(yù)防發(fā)酵前期染菌。4、谷氨酸發(fā)酵：周期短，生產(chǎn)菌繁殖快，培養(yǎng)基不太豐富，一般較少污染雜菌，但噬菌體污染對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響較大。5、疫苗發(fā)酵：全部廢棄谷氨酸谷氨酸1）使用的培養(yǎng)基和設(shè)備須經(jīng)滅菌；）使用的培養(yǎng)基和設(shè)備須經(jīng)滅菌；2）好氧培養(yǎng)中使用的空氣應(yīng)經(jīng)除菌處理；）好氧培養(yǎng)中使用的空氣應(yīng)經(jīng)除菌處理；

27、3）設(shè)備應(yīng)嚴(yán)密，發(fā)酵罐維持正壓環(huán)境；）設(shè)備應(yīng)嚴(yán)密，發(fā)酵罐維持正壓環(huán)境；4）培養(yǎng)過(guò)程中加入的物料應(yīng)經(jīng)過(guò)滅菌；）培養(yǎng)過(guò)程中加入的物料應(yīng)經(jīng)過(guò)滅菌；5）使用無(wú)污染的純粹種子。）使用無(wú)污染的純粹種子。工業(yè)上具體措施工業(yè)上具體措施滅菌：用物理或化學(xué)的方法殺滅或去滅菌：用物理或化學(xué)的方法殺滅或去除物料或設(shè)備中所有生命物質(zhì)的過(guò)程。除物料或設(shè)備中所有生命物質(zhì)的過(guò)程。消毒消毒: :一般指殺死營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞而不包括芽一般指殺死營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞而不包括芽孢。孢。牢固樹(shù)立無(wú)菌觀念牢固樹(shù)立無(wú)菌觀念! !強(qiáng)調(diào)無(wú)菌操作強(qiáng)調(diào)無(wú)菌操作! ! 第一節(jié)第一節(jié) 滅滅 菌菌( (一一) ) 滅菌的方法滅菌的方法1 1）干熱滅菌法：）干熱滅菌法：160

28、160170170，1 11.5h1.5h2 2）火焰滅菌法：范圍有限）火焰滅菌法：范圍有限3 3）電磁波、射線滅菌法：表面和空間的）電磁波、射線滅菌法：表面和空間的滅菌滅菌4 4）濕熱滅菌法濕熱滅菌法：121 121 ，30min30min5 5）化學(xué)藥劑滅菌法：車間環(huán)境等）化學(xué)藥劑滅菌法：車間環(huán)境等 高錳酸鉀、漂白粉、高錳酸鉀、漂白粉、7575酒精等酒精等6 6）過(guò)濾除菌法：液體、氣體）過(guò)濾除菌法：液體、氣體（二）（二） 培養(yǎng)基的滅菌培養(yǎng)基的滅菌目的：目的：殺滅培養(yǎng)基中的微生物，為后續(xù)發(fā)酵過(guò)程創(chuàng)殺滅培養(yǎng)基中的微生物，為后續(xù)發(fā)酵過(guò)程創(chuàng) 造無(wú)菌的條件。造無(wú)菌的條件。要求：要求：達(dá)到要求的無(wú)菌程

29、度（達(dá)到要求的無(wú)菌程度（10-3） 盡量減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞盡量減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞 致死溫度：殺死微生物的極限溫度。致死溫度：殺死微生物的極限溫度。 致死時(shí)間：在致死溫度下殺死全部微生物所需要致死時(shí)間：在致死溫度下殺死全部微生物所需要的時(shí)間。的時(shí)間。熱阻熱阻:微生物在某一特定條件下微生物在某一特定條件下(主要是溫度主要是溫度)的致死的致死時(shí)間，用于表示微生物對(duì)熱的抵抗力。時(shí)間，用于表示微生物對(duì)熱的抵抗力。相對(duì)熱阻：某一微生物在某一條件下的致死時(shí)間與相對(duì)熱阻：某一微生物在某一條件下的致死時(shí)間與另一微生物在相同條件下的致死時(shí)間之比。另一微生物在相同條件下的致死時(shí)間之比。 微生物相對(duì)熱阻微生物相對(duì)熱阻

30、微生物微生物大腸桿菌大腸桿菌細(xì)菌芽孢細(xì)菌芽孢霉菌孢子霉菌孢子病毒病毒相對(duì)熱阻相對(duì)熱阻13 000 000210151.微生物熱阻濕熱滅菌濕熱滅菌2.2.對(duì)數(shù)殘留定律對(duì)數(shù)殘留定律 對(duì)數(shù)殘留定律對(duì)數(shù)殘留定律：濕熱滅菌時(shí)，微生物受熱：濕熱滅菌時(shí)，微生物受熱死亡的速率與殘存的微生物數(shù)量成正比。死亡的速率與殘存的微生物數(shù)量成正比。dNdt=-kNN:N:培養(yǎng)基中殘留活菌數(shù)培養(yǎng)基中殘留活菌數(shù), ,個(gè)個(gè)t:t:受熱時(shí)間受熱時(shí)間,min,minK:K:反應(yīng)速率常數(shù)也稱比死亡速率常數(shù)反應(yīng)速率常數(shù)也稱比死亡速率常數(shù), min, min-1-1 若開(kāi)始滅菌若開(kāi)始滅菌(t=0)時(shí)時(shí),培養(yǎng)基中活的微生物培養(yǎng)基中活的微生

31、物為為N0,則上式積分以后可得則上式積分以后可得: InNN0-kt2.303Lg =ktNN0t= 2.303/kLgN0N=024681010-410-310-210-1154oC56oC58oC60oCNNot(min)大腸桿菌在不同溫大腸桿菌在不同溫度下的殘留曲線度下的殘留曲線注：1、k越大，微生物越容易死亡 2、要達(dá)到徹底滅菌，即N=0，所需時(shí)間為無(wú)窮大，這在實(shí)際工作中是不可能的，因此常采用N=0.001，即滅菌的失敗概率為千分之一。 例題：有一個(gè)發(fā)酵罐內(nèi)裝有40m3培養(yǎng)基，在121 進(jìn)行實(shí)罐滅菌，原污染程度為每1ml有2*105個(gè)耐熱細(xì)菌芽孢，121 時(shí)滅菌速度常數(shù)為1.8 min

32、-1。求滅菌失敗幾率為0.001時(shí)所需要的滅菌時(shí)間。 解：N0=40*106*2*105=8*1012（個(gè)） Nt=0.001 k=1.8（min-1） 滅菌時(shí)間：t=2.303/kLg = 20.34min N0Nt3.培養(yǎng)基滅菌溫度的選擇 殺死微生物殺死微生物 培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)破壞培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)破壞 如：高壓加熱情況下，僅如：高壓加熱情況下，僅20分鐘，分鐘，50%賴氨酸，精氨酸，賴氨酸，精氨酸，其他堿性氨基酸被破壞；糖溶液焦化變色等。其他堿性氨基酸被破壞；糖溶液焦化變色等。 實(shí)踐證明：“高溫瞬時(shí)滅菌法”較好 如：126 132 ，57min連續(xù)滅菌，所得培養(yǎng)基質(zhì)量比采用120 ，30min 實(shí)罐滅

33、菌好。（三） 培養(yǎng)基濕熱滅菌方法 1、分批滅菌分批滅菌 2、連續(xù)滅菌、連續(xù)滅菌 3、固體培養(yǎng)基滅菌、固體培養(yǎng)基滅菌1、分批滅 菌 又叫又叫實(shí)罐滅菌，也叫實(shí)消（空消？），間歇滅菌，實(shí)罐滅菌，也叫實(shí)消（空消？），間歇滅菌，指將配置好的指將配置好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐中，通入蒸氣進(jìn)行滅菌的過(guò)程。培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐中，通入蒸氣進(jìn)行滅菌的過(guò)程。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)無(wú)需專門滅菌設(shè)備，投資少，設(shè)備簡(jiǎn)單，滅無(wú)需專門滅菌設(shè)備，投資少，設(shè)備簡(jiǎn)單，滅 菌效果可靠；菌效果可靠； 蒸氣要求較低，蒸氣要求較低，3*1054*105。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)加熱和冷卻時(shí)間較長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)成分有一定損失；加熱和冷卻時(shí)間較長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)成分有一定損失； 罐利用低；蒸氣

34、用量變化大，造成鍋爐負(fù)荷波罐利用低；蒸氣用量變化大，造成鍋爐負(fù)荷波 動(dòng)大。動(dòng)大。適合中小型發(fā)酵罐及含有固體顆粒或培養(yǎng)基有較多泡沫時(shí)適用適合中小型發(fā)酵罐及含有固體顆?；蚺囵B(yǎng)基有較多泡沫時(shí)適用分分 批批 滅滅 菌菌 使物料溶脹并均勻受熱，至使物料溶脹并均勻受熱，至9090以上，通入蒸以上，通入蒸汽，達(dá)到汽，達(dá)到121121開(kāi)始計(jì)算維持時(shí)間，生產(chǎn)中習(xí)慣采開(kāi)始計(jì)算維持時(shí)間，生產(chǎn)中習(xí)慣采用用3030分鐘?？焖倮鋮s，以減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞，分鐘?？焖倮鋮s，以減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞，滅菌結(jié)束時(shí)，立即通入無(wú)菌空氣，以維持罐壓，滅菌結(jié)束時(shí)，立即通入無(wú)菌空氣，以維持罐壓，然后開(kāi)啟冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。然后開(kāi)啟冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷

35、卻。 升溫升溫保溫保溫冷卻冷卻滅菌分 批 滅 菌注：注： （1）為防止培養(yǎng)基因直接蒸汽加熱而稀釋，可）為防止培養(yǎng)基因直接蒸汽加熱而稀釋，可先在蛇管或夾套通蒸汽加熱至先在蛇管或夾套通蒸汽加熱至90100，然后，然后再直接蒸汽加熱保壓。再直接蒸汽加熱保壓。 （2）實(shí)罐滅菌帶入水分達(dá)）實(shí)罐滅菌帶入水分達(dá)820%，因此培養(yǎng)，因此培養(yǎng)基滅菌時(shí)應(yīng)留有余地?；鶞缇鷷r(shí)應(yīng)留有余地。 （3）實(shí)消前盡可能先空消。）實(shí)消前盡可能先空消。 （4）有些設(shè)備也可采用）有些設(shè)備也可采用SO2熏蒸滅菌，如葡萄熏蒸滅菌，如葡萄酒發(fā)酵池、罐等。酒發(fā)酵池、罐等。2、連、連 續(xù)續(xù) 滅滅 菌菌 連續(xù)滅菌：又叫連消，將配置好的培養(yǎng)基在連續(xù)

36、滅菌：又叫連消，將配置好的培養(yǎng)基在高溫快速的情況下，向發(fā)酵罐輸送的同時(shí)經(jīng)高溫快速的情況下，向發(fā)酵罐輸送的同時(shí)經(jīng)過(guò)加溫、保溫、冷卻的過(guò)程，進(jìn)行滅菌的。過(guò)加溫、保溫、冷卻的過(guò)程，進(jìn)行滅菌的。時(shí)間(min)溫度圖2-3 培養(yǎng)基連續(xù)滅菌過(guò)程中溫度的變化20s20s2-3min14427連續(xù)滅菌特點(diǎn)連續(xù)滅菌特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可采用高溫快速滅菌工藝，營(yíng)養(yǎng)成分可采用高溫快速滅菌工藝，營(yíng)養(yǎng)成分 破壞的少，有利于提高發(fā)酵產(chǎn)率；破壞的少，有利于提高發(fā)酵產(chǎn)率； 蒸氣用量平穩(wěn)，蒸汽壓力高于蒸氣用量平穩(wěn)，蒸汽壓力高于5 5* *10105 5PaPa； 發(fā)酵罐利用率高；發(fā)酵罐利用率高； 適于采用自動(dòng)控制，勞動(dòng)強(qiáng)度??；適于采

37、用自動(dòng)控制，勞動(dòng)強(qiáng)度??； 缺點(diǎn)缺點(diǎn)設(shè)備比較復(fù)雜，投資較大；設(shè)備比較復(fù)雜，投資較大； 增加了連續(xù)滅菌設(shè)備及操作環(huán)節(jié)，增增加了連續(xù)滅菌設(shè)備及操作環(huán)節(jié)，增 加染菌幾率加染菌幾率 。 連續(xù)滅菌前要先空罐滅菌，管路滅菌連續(xù)滅菌前要先空罐滅菌，管路滅菌 適于串連罐一起滅菌適于串連罐一起滅菌配料罐配料罐 聯(lián)消塔聯(lián)消塔 維持罐維持罐 冷卻器冷卻器連續(xù)滅菌流程連續(xù)滅菌流程 2 2、噴射加熱、噴射加熱- -真空冷卻流程真空冷卻流程圖2-5 加熱-真空冷卻連續(xù)滅菌流程生培養(yǎng)液蒸汽噴射加熱器維持管膨脹閥急聚蒸發(fā)室滅菌好的培養(yǎng)液真空 培養(yǎng)基從中間管培養(yǎng)基從中間管進(jìn)入，蒸汽從料進(jìn)入，蒸汽從料管周圍的環(huán)隙進(jìn)管周圍的環(huán)隙進(jìn)入

38、，在噴嘴處快入，在噴嘴處快速混合。速混合。國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)采用。采用。圖2-6 薄板換熱器連續(xù)滅菌流程維持段蒸汽加熱段熱回收段水冷卻段生培養(yǎng)液冷卻水滅菌好的培養(yǎng)液 3 3、板式換熱器滅菌流程、板式換熱器滅菌流程連續(xù)滅菌的設(shè)備連續(xù)滅菌的設(shè)備 （1）預(yù)熱）預(yù)熱 在配料罐或預(yù)熱罐中進(jìn)行，使培養(yǎng)在配料罐或預(yù)熱罐中進(jìn)行，使培養(yǎng)基的溫度升到基的溫度升到70 70 左右，使得不溶性物左右，使得不溶性物料（如淀粉）發(fā)生糊化，不易沉淀，且進(jìn)料（如淀粉）發(fā)生糊化，不易沉淀，且進(jìn)一步加熱時(shí)震動(dòng)噪音也大大減少。一步加熱時(shí)震動(dòng)噪音也大大減少。連續(xù)滅菌的設(shè)備 (2)加熱：加熱：在加熱器中，培養(yǎng)基與蒸氣混和，溫

39、在加熱器中，培養(yǎng)基與蒸氣混和，溫度度迅速上升迅速上升到到130 140。連消塔式連續(xù)滅菌設(shè)。連消塔式連續(xù)滅菌設(shè)備有套管式和氣液混合式。備有套管式和氣液混合式。套管式連消塔氣液混合式連消塔噴射加熱器噴射加熱器可使料液和蒸汽迅速接觸，充分混合，加熱是在瞬時(shí)內(nèi)完成的。 圖2-10 噴射加熱器示意圖1-噴嘴 2-吸入口 3-吸入室 4-混合噴嘴 5-混合段 6-擴(kuò)大管料液已加熱料液 2 3 4 5 6 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體體積小積小,噪音低。噪音低。 （3）保溫：）保溫：培養(yǎng)基被加熱到預(yù)定溫度后進(jìn)入保溫設(shè)備（也稱維持設(shè)備），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間（57min）的保溫，殺滅培養(yǎng)基中微生物。保溫過(guò)程中，不

40、通蒸汽，保溫設(shè)備用保溫材料包裹。 常用保溫設(shè)備有：罐式保溫設(shè)備和管式保溫設(shè)備。 （4）冷卻：）冷卻： 常用噴淋冷卻器和套管冷卻器。常用噴淋冷卻器和套管冷卻器。 前者是將冷卻水通過(guò)噴淋裝置均勻的淋在水平前者是將冷卻水通過(guò)噴淋裝置均勻的淋在水平 的排管上，以冷卻管內(nèi)的培養(yǎng)基。的排管上，以冷卻管內(nèi)的培養(yǎng)基。 后者是一種內(nèi)管走熱培養(yǎng)基，內(nèi)外管間的管隙后者是一種內(nèi)管走熱培養(yǎng)基，內(nèi)外管間的管隙 中走冷卻水的冷卻器。中走冷卻水的冷卻器。3) 固體培養(yǎng)基滅菌 固體培養(yǎng)基：流動(dòng)性差，不易翻動(dòng)，吸水加熱易成團(tuán)，冷卻困難 常用轉(zhuǎn)鼓式滅菌機(jī)轉(zhuǎn)鼓式滅菌機(jī) 轉(zhuǎn)鼓以0.51r/min徐徐轉(zhuǎn)動(dòng)，培養(yǎng)基得到翻動(dòng)，蒸汽沿軸中心通

41、入加熱培養(yǎng)基，達(dá)到一定溫度后，保溫滅菌。 適用于酒廠、醬油廠 污染雜菌的種類數(shù)量、滅菌溫度時(shí)間等 培養(yǎng)基成分：油脂、糖、一定濃度蛋白質(zhì) pH值：pH68，微生物最耐熱 培養(yǎng)基的顆粒 泡沫：泡沫中的空氣形成隔熱層（四）（四） 影響培養(yǎng)基滅菌的因素：影響培養(yǎng)基滅菌的因素：（三）（三） 空氣的凈化空氣的凈化 耗氧發(fā)酵和微生物繁殖培養(yǎng)都需要氧氣，以空氣為氧源。耗氧發(fā)酵和微生物繁殖培養(yǎng)都需要氧氣，以空氣為氧源。 空氣中含有雜菌較多，消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的空氣中含有雜菌較多，消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的 正常進(jìn)行。正常進(jìn)行。 例如：一個(gè)通氣量40m3/min的發(fā)酵罐，一天所需要的空氣

42、量高達(dá)5.76*104m3，假如所用的空氣中含菌量104個(gè)/m3，那么一天將有5.76*108個(gè)微生物進(jìn)入發(fā)酵系統(tǒng)。 （1 1）空氣中微生物的分布）空氣中微生物的分布 空氣中主要含有孢子和芽孢，細(xì)小而輕的菌體；空氣中主要含有孢子和芽孢，細(xì)小而輕的菌體； 隨水分的蒸發(fā)、物料的移動(dòng)被氣流帶入空氣中或黏附在灰塵隨水分的蒸發(fā)、物料的移動(dòng)被氣流帶入空氣中或黏附在灰塵 上而漂浮在氣流中。上而漂浮在氣流中。 空氣中微生物是附著在塵埃上的，有如下空氣中微生物是附著在塵埃上的，有如下關(guān)系式：關(guān)系式： Y=0.003x-2.6 Y空氣中微生物數(shù)量，個(gè)空氣中微生物數(shù)量，個(gè)/m3 X空氣中塵埃顆粒數(shù)量，個(gè)空氣中塵埃顆

43、粒數(shù)量，個(gè)/m3 空氣中含菌量隨空氣中含菌量隨環(huán)境的不同環(huán)境的不同而有很大的差異，選擇良好的取而有很大的差異，選擇良好的取風(fēng)位置風(fēng)位置( (如高空取風(fēng)等如高空取風(fēng)等) )和提高空氣除菌系統(tǒng)的除菌效率。和提高空氣除菌系統(tǒng)的除菌效率。一、通風(fēng)發(fā)酵對(duì)無(wú)菌空氣的要求一、通風(fēng)發(fā)酵對(duì)無(wú)菌空氣的要求（2 2）發(fā)酵對(duì)空氣無(wú)菌程度的要求）發(fā)酵對(duì)空氣無(wú)菌程度的要求 不同的發(fā)酵過(guò)程，由于菌種生長(zhǎng)能力強(qiáng)弱、生長(zhǎng)速度不同的發(fā)酵過(guò)程，由于菌種生長(zhǎng)能力強(qiáng)弱、生長(zhǎng)速度快慢、它的分泌物的性質(zhì)、發(fā)酵周期長(zhǎng)短、培養(yǎng)物的營(yíng)快慢、它的分泌物的性質(zhì)、發(fā)酵周期長(zhǎng)短、培養(yǎng)物的營(yíng)養(yǎng)成分和養(yǎng)成分和pHpH值的差異，對(duì)所用的無(wú)菌空氣的無(wú)菌程度有值

44、的差異，對(duì)所用的無(wú)菌空氣的無(wú)菌程度有不同的要求。如酵母培養(yǎng)沒(méi)有氨基酸、液體曲、抗生素不同的要求。如酵母培養(yǎng)沒(méi)有氨基酸、液體曲、抗生素發(fā)酵那么嚴(yán)格。發(fā)酵那么嚴(yán)格。 （3 3）空氣含菌量測(cè)定）空氣含菌量測(cè)定 難以準(zhǔn)確測(cè)定，一般采用培養(yǎng)法和光學(xué)法。難以準(zhǔn)確測(cè)定，一般采用培養(yǎng)法和光學(xué)法。 目前我國(guó)采用目前我國(guó)采用Y-09Y-091 1型粒子計(jì)數(shù)器，是利用微粒對(duì)光線型粒子計(jì)數(shù)器，是利用微粒對(duì)光線散射作用來(lái)測(cè)量粒子大小和數(shù)量的?？偩鷶?shù)的測(cè)定；重疊細(xì)散射作用來(lái)測(cè)量粒子大小和數(shù)量的。總菌數(shù)的測(cè)定；重疊細(xì)菌則難以測(cè)準(zhǔn)。菌則難以測(cè)準(zhǔn)。 發(fā)酵空氣的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵空氣的標(biāo)準(zhǔn)- 連續(xù)一定流量的壓縮無(wú)菌空氣。 空氣流量：?jiǎn)挝粫r(shí)

45、間（min）單位發(fā)酵液體積（m3）內(nèi)通入的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣體積（m3），一般在0.1-2.0。 壓強(qiáng)：壓力表顯示0.2-0.4 MPa，克服下游阻力。 空氣質(zhì)量：相對(duì)濕度小于70；溫度比培養(yǎng)溫度高1030；潔凈度100級(jí)，或失敗率103。 二、空氣凈化的方法空氣除菌就是除去或殺滅空氣中的微生物。除去方法：靜電吸附、介質(zhì)過(guò)濾。殺滅方法：輻射、熱殺菌、化學(xué)藥物殺菌。 熱滅菌法熱滅菌法：經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，：經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，200以上以上 靜電除菌法靜電除菌法：靜電除塵器除去空氣中的水：靜電除塵器除去空氣中的水霧、油霧、塵埃、微生物霧、油霧、塵埃、微生物 介質(zhì)過(guò)濾除菌法：介質(zhì)過(guò)濾除菌法：經(jīng)濟(jì)實(shí)用經(jīng)濟(jì)實(shí)用

46、，采用定期滅，采用定期滅菌的介質(zhì)來(lái)阻截空氣中的微生物。菌的介質(zhì)來(lái)阻截空氣中的微生物。（一）、空氣過(guò)濾除菌 1.空氣過(guò)濾除菌原理 空氣通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí)空氣通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí), ,由于阻礙導(dǎo)致氣流出現(xiàn)無(wú)數(shù)次改變由于阻礙導(dǎo)致氣流出現(xiàn)無(wú)數(shù)次改變運(yùn)動(dòng)速度和方向，繞過(guò)纖維前進(jìn)，存在五種作用機(jī)理。運(yùn)動(dòng)速度和方向，繞過(guò)纖維前進(jìn)，存在五種作用機(jī)理。不同于液體過(guò)濾不同于液體過(guò)濾布朗擴(kuò)散截留作用布朗擴(kuò)散截留作用 慣性截留作用慣性截留作用 攔截截留作用攔截截留作用 重力沉降作用重力沉降作用 靜電吸引作用靜電吸引作用 慣性截留作用慣性截留作用p當(dāng)微生物等顆粒隨空氣以一定的速度流動(dòng)，在接近纖維時(shí)，氣流碰到纖維而受阻，空氣就改變

47、運(yùn)動(dòng)方向繞過(guò)纖維繼續(xù)前進(jìn)。但微生物等顆粒由于具有一定的質(zhì)量，在以一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)具有慣性，碰到纖維時(shí)，由于慣性作用而離開(kāi)氣流碰在纖維表面上，由于摩擦、粘附作用，被滯留在纖維表面上，這叫做慣性滯留作用p當(dāng)氣流達(dá)到一定速度時(shí)，它是介質(zhì)過(guò)濾除塵的主要作用。 布朗擴(kuò)散截留作用 攔截截留作用p在氣流速度在臨界速度以下，由于速度很低時(shí)，在纖維周邊形成一層邊界滯留區(qū)，在滯留區(qū)內(nèi)氣流速度更慢，在滯留區(qū)內(nèi)的顆粒緩慢接近纖維，并與之接觸，由于摩擦、粘著作用而被滯留。w 重力沉降作用w 靜電吸引作用 當(dāng)空氣流過(guò)介質(zhì)時(shí)，上述五種除菌機(jī)理同時(shí)起作用，不過(guò)氣流速度不同，起主要作用的機(jī)理也就不同。當(dāng)氣流速度較大時(shí)，除菌效率隨

48、氣流流度的增加而增加，此時(shí)慣性沖擊起主要作用；當(dāng)氣流速度較小時(shí)，除菌效率隨氣流流度的增加而降低，此時(shí)擴(kuò)散起主要作用；當(dāng)氣流速度中等時(shí)，可能是截留起主要作用。如果空氣流速過(guò)大，除菌效率又下降，則是由于已被捕集的微粒又被湍動(dòng)的氣流夾帶返回到空氣中。（二）、空氣凈化流程提高空氣的潔凈度 冷卻后除去空氣中油和水 總過(guò)濾器和分過(guò)濾器除菌 獲得無(wú)菌空氣 經(jīng)過(guò)空氣壓縮機(jī)空氣凈化的一般流程 1 1、兩級(jí)冷卻、加熱除菌流程、兩級(jí)冷卻、加熱除菌流程 1 1）、比較完善的空氣除菌流程，可適應(yīng)各種氣候條件，）、比較完善的空氣除菌流程，可適應(yīng)各種氣候條件，能充分地分離油水，使空氣達(dá)到低的相對(duì)濕度下進(jìn)入過(guò)能充分地分離油水

49、，使空氣達(dá)到低的相對(duì)濕度下進(jìn)入過(guò)濾器，以提高過(guò)濾效率。濾器，以提高過(guò)濾效率。 2 2）、特點(diǎn)：兩次冷卻、兩次分離、適當(dāng)加熱。）、特點(diǎn)：兩次冷卻、兩次分離、適當(dāng)加熱。 3 3）、尤其適用潮濕的地區(qū)，其他地區(qū)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，）、尤其適用潮濕的地區(qū)，其他地區(qū)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，對(duì)流程中的設(shè)備作適當(dāng)?shù)脑鰷p。對(duì)流程中的設(shè)備作適當(dāng)?shù)脑鰷p。介紹幾種典型流程 2 2、冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程、冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程 1 1）、壓縮空氣從貯罐出來(lái)后分成兩部分，一部分進(jìn)入冷卻器，冷卻到較低溫）、壓縮空氣從貯罐出來(lái)后分成兩部分，一部分進(jìn)入冷卻器，冷卻到較低溫度，經(jīng)分離器分離水、油霧后與另一部分未處理過(guò)

50、的高溫壓縮空氣混合。度，經(jīng)分離器分離水、油霧后與另一部分未處理過(guò)的高溫壓縮空氣混合。 2 2）、特點(diǎn)是可省去第二次冷卻后的分離設(shè)備和空氣加熱設(shè)備，流程比較簡(jiǎn)單，）、特點(diǎn)是可省去第二次冷卻后的分離設(shè)備和空氣加熱設(shè)備，流程比較簡(jiǎn)單，利用壓縮空氣來(lái)加熱析水后的空氣，冷卻水用量少等。利用壓縮空氣來(lái)加熱析水后的空氣，冷卻水用量少等。 3 3）、適用于中等含濕地區(qū)，但不適合于空氣含濕量高的地區(qū)）、適用于中等含濕地區(qū)，但不適合于空氣含濕量高的地區(qū) 3 3、高效前置過(guò)濾空氣除菌流程、高效前置過(guò)濾空氣除菌流程 1 1、利用壓縮機(jī)的抽吸作用，使空氣先經(jīng)中、高效、利用壓縮機(jī)的抽吸作用，使空氣先經(jīng)中、高效 過(guò)濾后，再

51、進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，這樣就降低了主過(guò)濾過(guò)濾后，再進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，這樣就降低了主過(guò)濾 器的負(fù)荷。器的負(fù)荷。 2 2、特點(diǎn)是采用了高效率的前置過(guò)濾設(shè)備，使空氣、特點(diǎn)是采用了高效率的前置過(guò)濾設(shè)備，使空氣 經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾，因而所得的空氣無(wú)菌程度比較經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾，因而所得的空氣無(wú)菌程度比較 高。高。 6571-高效前置過(guò)濾器 2-壓縮機(jī) 3-貯罐 4-冷卻器 5-絲網(wǎng)分離器 6-加熱器 7-過(guò)濾器圖4-5 高效前置過(guò)濾空氣除菌流程1423 無(wú)菌空氣制備的整個(gè)過(guò)程包括兩部分內(nèi)容：無(wú)菌空氣制備的整個(gè)過(guò)程包括兩部分內(nèi)容：一是對(duì)進(jìn)入空氣過(guò)濾器的空氣進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)一是對(duì)進(jìn)入空氣過(guò)濾器的空氣進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到合適的空氣狀態(tài)

52、（溫度、濕度），到合適的空氣狀態(tài)（溫度、濕度）， 二是對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾處理，以除去微生物顆粒，二是對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾處理，以除去微生物顆粒，滿足生物細(xì)胞培養(yǎng)需要。滿足生物細(xì)胞培養(yǎng)需要。 （三）、空氣過(guò)濾設(shè)備（三）、空氣過(guò)濾設(shè)備 1 1粗過(guò)濾器粗過(guò)濾器 v 安裝在空氣壓縮機(jī)前的粗過(guò)濾器，其主要作用：捕集較大的灰塵顆粒，防安裝在空氣壓縮機(jī)前的粗過(guò)濾器，其主要作用：捕集較大的灰塵顆粒，防止壓縮機(jī)受損，同時(shí)也可減輕總過(guò)濾器負(fù)荷。止壓縮機(jī)受損，同時(shí)也可減輕總過(guò)濾器負(fù)荷。v 粗過(guò)濾器一般要求過(guò)濾效率高，阻力小，否則會(huì)增加空氣壓縮機(jī)的吸入負(fù)粗過(guò)濾器一般要求過(guò)濾效率高，阻力小，否則會(huì)增加空氣壓縮機(jī)的吸入負(fù)荷和降低空氣壓縮機(jī)的排氣量。荷和降低空氣壓縮機(jī)的排氣量。v 常用的粗過(guò)濾器有：布袋過(guò)濾、填料式過(guò)濾、