發(fā)酵染菌及其防治

發(fā)酵染菌及其防治第1頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四染菌對(duì)發(fā)酵的影響1發(fā)酵染菌的分析2雜菌污染的途徑和防止3發(fā)酵染菌及其防止第2頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四染菌對(duì)發(fā)酵的影響一染菌對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品提取的影響二染菌對(duì)三廢治理的影響三第一節(jié)染菌對(duì)發(fā)酵的影響第3頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四1、什么叫發(fā)酵染菌?

在發(fā)酵過程中，生產(chǎn)菌以外的其他微生物侵入了發(fā)酵液，從而使發(fā)酵過程失去了真正意義上的純種培養(yǎng)。

菌種培養(yǎng)過程操作不當(dāng)培養(yǎng)基滅菌不徹底發(fā)酵設(shè)備（如發(fā)酵罐、管道）密封不嚴(yán)空氣除菌不凈2、造成發(fā)酵染菌的可能途徑有哪些？第4頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

染菌仍是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。輕者影響產(chǎn)率、產(chǎn)物提取收得率和產(chǎn)品質(zhì)量；嚴(yán)重者造成生產(chǎn)失敗，浪費(fèi)大量原材料，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，而且擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。遇到連續(xù)染菌，特別是又找不到染菌原因，未有防治措施時(shí)，往往會(huì)影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性，造成無法估量的危害。3、染菌會(huì)對(duì)發(fā)酵工業(yè)造成哪些不良影響？第5頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四4、在現(xiàn)有科學(xué)條件下能否做到徹底不染菌？

據(jù)報(bào)道，國外抗生素發(fā)酵平均染菌率為2%-5%，國內(nèi)的抗生素發(fā)酵、青霉素發(fā)酵染菌率2%，鏈霉素、紅霉素和四環(huán)素發(fā)酵染菌率約為5%，谷氨酸發(fā)酵噬菌體感染率1-2%。

目前要做的是要提高生產(chǎn)技術(shù)水平，強(qiáng)化生產(chǎn)過程的管理，把握好各個(gè)易染菌的環(huán)節(jié)，盡可能防止發(fā)酵染菌的發(fā)生；而且一旦發(fā)生染菌，要能盡快找出其污染的原因，并采取相應(yīng)的有效措施，把發(fā)酵染菌造成的損失降低到最小。5、既然染菌不可避免，哪我們應(yīng)該怎樣做？第6頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四染菌對(duì)不同發(fā)酵品種的影響1污染不同微生物2不同染菌時(shí)間3不同染菌途徑4一、染菌對(duì)發(fā)酵的影響污染不同菌量5第7頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四1、染菌對(duì)不同發(fā)酵品種的影響放線菌由于生長(zhǎng)的最適pH為7左右，因此染細(xì)菌為多，而霉菌生長(zhǎng)pH為5左右，因此染酵母菌為多。青霉素發(fā)酵染菌，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，都能使青霉素迅速破壞。不同菌不同產(chǎn)品第8頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四鏈霉素、四環(huán)素、紅霉素、卡那霉素等雖不象青霉素發(fā)酵染菌那樣一無所得，但也會(huì)造成不同程度的危害。如雜菌大量消耗營(yíng)養(yǎng)，干擾生產(chǎn)菌的正常代謝；改變pH，降低產(chǎn)量。灰黃霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制霉菌，對(duì)細(xì)菌幾乎沒有抑制和殺滅作用。不同產(chǎn)品疫苗生產(chǎn)危害很大?，F(xiàn)在疫苗多采用深層培養(yǎng)，這是一類不加提純而直接使用的產(chǎn)品，在其深層培養(yǎng)過程中，一旦污染雜菌，不論死菌、活菌或內(nèi)外毒素，都應(yīng)全部廢棄。因此，發(fā)酵罐容積越大，污染雜菌后的損失也越大。第9頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四2、污染不同種類和性質(zhì)的微生物的影響（1）污染噬菌體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，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)。（2）污染其它雜菌有些雜菌會(huì)使生產(chǎn)菌自溶產(chǎn)生大量泡沫，即使添加消泡劑也無法控制逃液，影響發(fā)酵過程的通氣攪拌。有的雜菌會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭、發(fā)酸，致使pH下降，使不耐酸的產(chǎn)品破壞。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)反復(fù)染菌。

第10頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四污染其他雜菌的異常現(xiàn)象：1）溶解氧的異常變化當(dāng)雜菌是好氣性微生物時(shí)，溶解氧的變化是在較短時(shí)間內(nèi)下降，直至接近于零，且在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不能回升；當(dāng)雜菌是非好氣性微生物，而生產(chǎn)菌由于受污染而抑制生長(zhǎng)，使耗氧量減少，溶解氧升高。2）排氣的CO2異常變化

好氣性發(fā)酵排出的氣體中的CO2含量與糖代謝有關(guān)。對(duì)于特定的發(fā)酵過程，工藝確定后，排出的氣體中的CO2含量的變化是有規(guī)律的。染菌后，培養(yǎng)基中糖的消耗發(fā)生變化，引起排氣中CO2含量的異常變化，如雜菌污染時(shí)，糖耗加快，CO2含量含量增加，噬菌體污染后，糖耗減慢，CO2含量減少。因此，可根據(jù)CO2含量的異常變化判斷染菌?；氐?1頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

還可以根據(jù)其他的一些異常現(xiàn)象，如菌體生長(zhǎng)不良、PH值的異常變化、發(fā)酵過程中泡沫的異常增多、發(fā)酵液的顏色異常變化、代謝產(chǎn)物含量的異常下跌、發(fā)酵周期的異常拖長(zhǎng)、發(fā)酵液的粘度異常增加等判斷染菌。其它異?，F(xiàn)象第12頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四對(duì)整個(gè)發(fā)酵過程的危害極大。嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的生長(zhǎng)繁殖。干擾生產(chǎn)菌的代謝，影響產(chǎn)物的生成。影響相對(duì)較小。3、不同污染時(shí)間對(duì)發(fā)酵的影響種子培養(yǎng)期染菌發(fā)酵后期染菌發(fā)酵前期染菌發(fā)酵中期染菌第13頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四（1）種子培養(yǎng)期染菌由于接種量較小，生產(chǎn)菌生長(zhǎng)一開始不占優(yōu)勢(shì)，而且培養(yǎng)液中幾乎沒有抗生素（產(chǎn)物）或只有很少抗生素（產(chǎn)物）。因而它防御雜菌能力低，容易污染雜菌。如在此階段染菌，應(yīng)將培養(yǎng)液全部廢棄。第14頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四（2）發(fā)酵前期染菌

發(fā)酵前期最易染菌，且危害最大。原因發(fā)酵前期菌量不很多，與雜菌沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很少，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。染菌措施可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào)pH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)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營(yíng)養(yǎng)，重新接種再用。第15頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四（3）發(fā)酵中期染菌

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pH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。有時(shí)也會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭，產(chǎn)生大量泡沫。措施降溫培養(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。第16頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四（4）發(fā)酵后期染菌

發(fā)酵后期發(fā)酵液內(nèi)已積累大量的產(chǎn)物，特別是抗生素，對(duì)雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多，對(duì)生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴(yán)重，又破壞性較大，可以提前放罐。第17頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四將導(dǎo)致染菌范圍不斷擴(kuò)大，使生產(chǎn)蒙受重大損失。使發(fā)酵大面積染菌。一般不具延續(xù)性，使單個(gè)（批）發(fā)酵罐發(fā)酵失敗。染菌幾率較大。4、不同染菌途徑對(duì)發(fā)酵的影響種子帶菌設(shè)備滲漏空氣帶菌培養(yǎng)基或設(shè)備滅菌不徹底第18頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

染菌程度越嚴(yán)重，即在發(fā)酵罐內(nèi)的雜菌數(shù)量就多，對(duì)發(fā)酵的危害也就越大。但當(dāng)生產(chǎn)菌在發(fā)酵過程已有大量的繁殖，并已在發(fā)酵液中占優(yōu)勢(shì)，如果污染極少量的雜菌，此時(shí)對(duì)發(fā)酵不會(huì)帶來太大的影響。5、污染不同菌量對(duì)發(fā)酵的影響第19頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四二、發(fā)酵染菌對(duì)產(chǎn)品提取的影響1、發(fā)酵染菌對(duì)過濾和提取的影響

染菌發(fā)酵液中含有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質(zhì)。采用有機(jī)溶劑萃取的提煉工藝，則極易發(fā)生乳化，很難使水相和溶劑相分離，影響進(jìn)一步提純。采用直接用離子交換樹脂的提取工藝，如鏈霉素、慶大霉素，染菌后大量雜菌黏附在離子交換樹脂表面，或被離子交換樹脂吸附，大大降低離子交換樹脂的交換容量，而且有的雜菌很難用水沖洗干凈，洗脫時(shí)與產(chǎn)物一起進(jìn)入洗脫液，影響進(jìn)一步提純。生產(chǎn)酶制劑時(shí)，雜菌產(chǎn)生的蛋白酶會(huì)水解產(chǎn)品酶，使產(chǎn)率降低。第20頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四二、發(fā)酵染菌對(duì)提煉的影響

2、發(fā)酵染菌對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響（如內(nèi)毒素）：雜菌種類繁多，其代謝產(chǎn)物亦多，且多屬未知，難于監(jiān)測(cè)。3、發(fā)酵染菌對(duì)產(chǎn)品外觀的影響（如土霉素）：由于感染雜菌，正常的代謝產(chǎn)物受到雜菌產(chǎn)物的影響，使得外觀質(zhì)量達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。第21頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四三、染菌對(duì)三廢治理的影響正常的發(fā)酵廢液中混雜有大量的糖類、少量的微生素、蛋白酶和其他代謝產(chǎn)物及無機(jī)鹽等。廢液中的廢菌體本身又是高蛋白物質(zhì)，是良好的禽畜飼料添加劑，如可回收利用，即可治理環(huán)境，化害為利，也可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是被雜菌污染的發(fā)酵廢液中會(huì)含有內(nèi)毒素，禽畜食后，容易發(fā)生病變，因此不能用作飼料添加劑。而染菌后的廢液中的BOD含量增高，因此會(huì)增加三廢治理的費(fèi)用和時(shí)間。第22頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)發(fā)酵染菌的分析一、染菌的檢查檢查方法二、發(fā)酵染菌原因分析回第23頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四染菌的檢查和判斷

發(fā)酵過程是否染菌應(yīng)以無菌試驗(yàn)的結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行判斷。在發(fā)酵生產(chǎn)過程中，如何及早發(fā)現(xiàn)雜菌的污染并及時(shí)采取措施加以處理，是避免染菌造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的重要手段。因此，生產(chǎn)上要求能準(zhǔn)確、快速的檢查出雜菌的污染。目前常用于檢查是否染菌的無菌試驗(yàn)方法主要有以下四種：檢查判斷目的意義第24頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四（一）雜菌的檢查方法1、顯微鏡檢查法（形態(tài)觀察）2、肉湯培養(yǎng)法3、平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法4、發(fā)酵過程的異?，F(xiàn)象觀察法

無菌試驗(yàn)時(shí)，如果肉湯連續(xù)三次發(fā)生變色反應(yīng)（由紅色變?yōu)辄S色）或產(chǎn)生混濁，或平板培養(yǎng)連續(xù)三次發(fā)現(xiàn)有異常菌落的出現(xiàn)，即可判斷為染菌。無菌試驗(yàn)第25頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四注意事項(xiàng)1、無菌試驗(yàn)的肉湯或培養(yǎng)平板應(yīng)保存并觀察至本批（罐）放罐后12h，確認(rèn)為無雜菌后才能棄去。2、無菌試驗(yàn)期間應(yīng)每6h觀察一次無菌試驗(yàn)樣品，以便能及早發(fā)現(xiàn)染菌。

回（一）無菌試驗(yàn)方法（二）檢查的工序和時(shí)間見表3—1第26頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

總結(jié)發(fā)酵染菌的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，積極采取必要的措施，防止生產(chǎn)過程中再次染菌，把發(fā)酵染菌控制在生產(chǎn)前。防患于未然是發(fā)酵生產(chǎn)過程中控制染菌污染的最重要措施。分析目的二、發(fā)酵染菌原因分析第27頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四二、發(fā)酵染菌原因分析（一）發(fā)酵染菌率計(jì)算基準(zhǔn)

總?cè)揪手敢荒臧l(fā)酵染菌的批（次）數(shù)與總投料批（次）數(shù)之比的百分率。染菌批次數(shù)應(yīng)包括染菌后培養(yǎng)基經(jīng)重新滅菌，又再次染菌的批次數(shù)在內(nèi)。這是習(xí)慣的計(jì)算方法，也是我國的統(tǒng)一計(jì)算方法?？?cè)揪?=第28頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四二、發(fā)酵染菌原因分析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)際生產(chǎn)中發(fā)酵染菌率仍比較高，可以說產(chǎn)生這種現(xiàn)象大多數(shù)是由于工作中“明知故犯”“不負(fù)責(zé)任”和“僥幸心理”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。現(xiàn)將我們收集到的國內(nèi)外幾家抗生素工廠發(fā)酵染菌原因列于下：第29頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四日本工業(yè)技術(shù)院發(fā)酵研究所多年來抗生素發(fā)酵染菌原因分析項(xiàng)目百分率%種子帶菌或懷疑種子帶菌9.64接種時(shí)罐壓跌零0.19培養(yǎng)基滅菌不透0.79總空氣系統(tǒng)有菌19.96泡沫冒頂0.48夾套穿孔12.36盤管穿孔5.89接種管穿孔0.39閥門滲漏1.45攪拌軸密封滲漏2.09罐蓋漏1.54其它設(shè)備滲漏10.13操作原因10.15原因不明24.94第30頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四上海第三制藥廠染菌原因分析項(xiàng)目百分率%種子帶菌14.15盤管穿孔14.20閥門滲漏23.30空氣系統(tǒng)有菌10.0管理不善25.80其它7.49原因不明5.78第31頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四第四制藥廠鏈霉素發(fā)酵染菌原因分析項(xiàng)目百分率%外界帶入雜菌（取樣、補(bǔ)料）8.20設(shè)備穿孔7.60空氣系統(tǒng)有菌26.00停電罐壓跌零1.60接種11.00蒸汽壓力不足或蒸汽量不足0.60管理問題7.80操作違反規(guī)程1.60種子帶菌0.60原因不明35.00第32頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四造成染菌的主要原因總結(jié)一、設(shè)備滲漏二、空氣染菌三、種子染菌四、滅菌不徹底五、技術(shù)管理不善第33頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四造成染菌的主要原因總結(jié)1、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、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)現(xiàn)，這類染菌占33.85％，上海三廠的分析這類染菌為37.5％。所以說加強(qiáng)設(shè)備本身及附屬零部件的嚴(yán)密度檢查，對(duì)防御染菌是極其主要的，也是重要的。第34頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

由于發(fā)酵罐需要經(jīng)受溫度的升降變化，使用久了難免會(huì)出現(xiàn)夾層盤管的細(xì)微腐蝕而出現(xiàn)滲漏，導(dǎo)致染菌的發(fā)生。滲漏原因

當(dāng)設(shè)備滲漏時(shí)，往往每批染菌發(fā)生的時(shí)間逐漸提前。染菌特點(diǎn)設(shè)備滲漏方面原因回第35頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四2、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帶菌而造成的染菌分別為19.96％和26%。國內(nèi)外空氣除菌技術(shù)雖已有較大改善，但仍然沒有使染菌率降低到理想的程度。因?yàn)榭諝獬到y(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。第36頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四3、種子帶菌種子帶菌又分為種子本身帶菌和種子培養(yǎng)過程中染菌。加強(qiáng)種子管理，嚴(yán)格無菌操作，種子本身帶菌是可以克服的。種子培養(yǎng)過程染菌與發(fā)酵一樣有許多因素造成。第37頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四4、滅菌不徹底滅菌技術(shù)的好壞與滅菌質(zhì)量很有關(guān)系蒸汽通入培養(yǎng)基，升溫快慢、保溫時(shí)間——產(chǎn)生過多泡沫蒸汽總壓是否達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中的雜菌數(shù)量因季節(jié)而有很大差別。如上海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800C的培養(yǎng)基采樣培養(yǎng)，可發(fā)現(xiàn)無法計(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)2～3個(gè)芽孢桿菌。故染菌率因季節(jié)不同而發(fā)生明顯變化。第38頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原材料儲(chǔ)存和保管，如液胨、玉米漿、母液糖等有機(jī)原料——雜菌的數(shù)量發(fā)酵罐、培養(yǎng)基配制罐等設(shè)備的清洗質(zhì)量——有無滅菌的死角對(duì)減少或避免染菌仍然是十分必要的。

第39頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四5、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第40頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四因管理不善而染菌的有31個(gè)罐批，占25.08％。經(jīng)分析有下表所列原因：項(xiàng)目百分率%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25.8檢修質(zhì)量缺乏驗(yàn)收制度19.35操作不熟練19.35配料違反工藝規(guī)程6.45調(diào)度不當(dāng)3.25第41頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四二、發(fā)酵染菌原因分析“防重于治”從發(fā)酵工廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，染菌原因是以設(shè)備滲漏和空氣系統(tǒng)的染菌為主，其他次之。1、從染菌的規(guī)模來分析2、從染菌的時(shí)間來分析3、從染菌的類型來分析第42頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四2）前期染菌種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底1）大批發(fā)酵罐染菌系統(tǒng)問題，如空氣過濾系統(tǒng)有問題，特別是總過濾器長(zhǎng)期沒有檢查，可能受潮失效；移種或補(bǔ)料的分配站有滲漏或滅菌不徹底。3）單罐染菌不是系統(tǒng)問題，而是該罐本身的問題。如種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底、罐有滲漏、分過濾器失效1、從染菌的規(guī)模來分析4）中后期染菌補(bǔ)料的料液滅菌不徹底或補(bǔ)料管道、閥門滲漏，一般不會(huì)是種子問題第43頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四2.染菌時(shí)間分析：早期染菌中后期染菌

種子帶菌；培養(yǎng)液或設(shè)備滅菌不徹底；中間補(bǔ)料、設(shè)備滲漏以及操作不當(dāng)。第44頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四3.染菌種類分析：污染耐熱性芽孢桿菌？污染球菌、酵母？霉菌？設(shè)備存在死角或培養(yǎng)液滅菌不徹底；從蒸汽的冷凝水或空氣中帶來的，發(fā)酵罐的冷卻管或夾套滲漏引起的；滅菌不徹底或無菌操作不嚴(yán)格所致。第45頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四雜菌的種類染菌原因分析耐熱的芽孢桿菌球菌、無芽孢桿菌等不耐熱菌淺綠色菌落的雜菌霉菌酵母菌填表

培養(yǎng)基或設(shè)備滅菌不徹底

種子帶菌/空氣除菌不徹底設(shè)備或冷卻盤管的滲漏無菌室滅菌不徹底或無菌操作不當(dāng)糖液滅菌不徹底或糖液放置時(shí)間過長(zhǎng)根據(jù)染上雜菌的種類可以初步判斷染菌原因第46頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)雜菌污染的途徑和防止種子帶菌及其防止空氣帶菌及其防止設(shè)備的滲漏或“死角”造成的染菌及其防治生產(chǎn)原料滅菌不徹底導(dǎo)致的染菌操作不當(dāng)造成染菌及其防治噬菌體染菌及其防治第47頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原因分析一、種子帶菌及其防治——導(dǎo)致發(fā)酵前期染菌種子保存種子培養(yǎng)基種子換代及接種種子培養(yǎng)設(shè)備第48頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四1．檢查無菌室的無菌狀況，特別是接種箱。檢查接種箱所用的殺菌熏劑。2．檢查發(fā)生污染的種子培養(yǎng)基滅菌狀況，檢查對(duì)三角瓶、棉花塞、培養(yǎng)基等所進(jìn)行的滅菌操作。4．檢查滅菌鍋的工作情況，校核溫度表和壓力表。滅菌鍋工作時(shí)鍋內(nèi)空氣務(wù)必排盡。5．檢查發(fā)生污染所用的保藏菌種。6．檢查操作人員的操作技術(shù)。7．搖瓶種子保證搖瓶間的清潔衛(wèi)生；搖瓶?jī)?nèi)液體裝料不宜過多，避免濺起的培養(yǎng)液污染紗布；瓶口包扎八層紗布。防止措施第49頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四無菌室要求：在無菌室中裝有紫外燈，打開紫外燈，照半小時(shí)，關(guān)燈后15分鐘再接種。用消毒藥水如新潔而滅配成1/1000濃度擦桌子、拖地，開啟超凈臺(tái)的通風(fēng)，接種時(shí)必須在超凈臺(tái)上操作，超凈臺(tái)裝有一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)口有一粗過濾器，出風(fēng)口有高效過濾器，保證無菌風(fēng)從超凈臺(tái)吹出，外界有菌空氣不可能進(jìn)入接種區(qū)域，保證無菌條件。接種人員必須穿好無菌服，戴好口罩，手用酒精棉球擦干凈。第50頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原因分析二、空氣帶菌及其防止

要杜絕無菌空氣帶菌，就必須從空氣的凈化工藝和設(shè)備的設(shè)計(jì)、過濾介質(zhì)的選用和裝填、過濾介質(zhì)的滅菌和管理等方面完善空氣凈化系統(tǒng)?？諝鈨艋到y(tǒng)導(dǎo)致染菌，占總?cè)揪?8．9％。壓縮機(jī)粗過濾器貯罐冷卻器冷卻器旋風(fēng)分離器絲網(wǎng)分離器加熱器過濾器第51頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四空氣染菌原因分析：空氣冷卻器的列管穿孔泄露，冷卻水會(huì)滲入到空氣中，造成染菌。棉花-活性炭過濾器長(zhǎng)期使用后，棉花和活性炭的體積被壓縮而松動(dòng)，如果上下端棉花鋪得厚薄不均，厚的一邊阻力大空氣不暢通，薄的一邊空氣容易通過，久而久之，薄的一邊長(zhǎng)期受空氣頂吹而使棉花活性炭改變位置，造成過濾器失效。過濾器用蒸汽滅菌時(shí)，若被蒸汽冷凝水潤(rùn)濕就會(huì)降低或喪失過濾效能，滅菌完畢應(yīng)立即緩慢通入壓縮空氣，將水分吹干。超細(xì)纖維紙作過濾介質(zhì)，滅菌時(shí)必須將管道中冷凝水放干凈，以免介質(zhì)受潮失效。在生產(chǎn)實(shí)踐中，空氣管道大多與其它物料管道相接，要裝上止逆閥防止其它物料竄入空氣管道污染過濾器，導(dǎo)致過濾介質(zhì)失效。第52頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四空氣過濾系統(tǒng)方面原因

進(jìn)風(fēng)口、生產(chǎn)環(huán)境、空氣過濾器（濾芯的滅菌要徹底，過濾介質(zhì)要定期檢查更換）。原因分析

空氣過濾系統(tǒng)帶菌會(huì)使發(fā)酵罐批批染菌、罐罐染菌，此時(shí)就要對(duì)空氣過濾系統(tǒng)進(jìn)行無菌樣檢測(cè)。染菌特點(diǎn)第53頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四1．油滲入空氣：改用無油潤(rùn)的壓縮機(jī)。2．列管式冷卻器穿孔。3．過濾介質(zhì)松動(dòng)，空氣走短路。4．過濾介質(zhì)被水潤(rùn)濕。5．過濾介質(zhì)老化.防止措施壓縮機(jī)粗過濾器貯罐冷卻器冷卻器旋風(fēng)分離器絲網(wǎng)分離器加熱器過濾器回第54頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)備滲漏三、設(shè)備的滲漏或“死角”造成的染菌及其防止

設(shè)備滲漏主要是指發(fā)酵罐、補(bǔ)糖罐、冷卻盤管、管道閥門等，由于化學(xué)腐蝕（發(fā)酵代謝所產(chǎn)生的有機(jī)酸等發(fā)生腐蝕作用）、電化學(xué)腐蝕（如氧溶解于水，使金屬不斷失去電子，加快腐蝕作用）、磨濁攤口金屬與原料中的泥沙之間磨損、加工制作不良等原因形成微小漏孔后發(fā)生滲漏染菌。第55頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四2、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。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)入發(fā)酵罐而造成染菌。設(shè)備上的漏隙如果肉眼能看見，容易發(fā)現(xiàn)，也容易治理；但有的微小泄漏，肉眼看不見，必須通過一定的試漏方法才能發(fā)現(xiàn)。第56頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

試漏方法可采用水壓試漏法。即被測(cè)設(shè)備的出口處裝上壓力表，將水壓入設(shè)備，待設(shè)備中壓力上升到要求壓力，關(guān)閉進(jìn)出水，看壓力有否下降。壓力下降則有滲漏。但有些滲漏很小，看不出何處漏水，可以用稀堿溶液壓入設(shè)備，然后用蘸有酚酞的紗布揩，只要酚酞能變紅處即為滲漏處。閥門滲漏可以用集氣桶來試漏。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，使罐壓上升到要求壓力，一般一公斤以上。由于集氣桶連通各管道，觀察哪根管子冒泡，即這根管子的閥門漏氣。3、檢查設(shè)備滲漏方法第57頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

由于存在溫差（內(nèi)冷卻水溫、外滅菌溫），溫度急劇變化，或發(fā)酵液的pH低、化學(xué)腐蝕嚴(yán)重等原因。原因分析

生產(chǎn)上可采取仔細(xì)清洗，檢查滲漏，或降低冷卻水中CL-1的含量等措施加以防治防治措施盤管的滲漏染菌及防治第58頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

生產(chǎn)上常把不能徹底滅菌的部位稱為“死角”。實(shí)際過程中，“死角”包括了發(fā)酵設(shè)備或連接管道的某一部位和培養(yǎng)基或其他物料的某一部分等。

死角第59頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四

受攪拌與通風(fēng)的影響，易磨蝕穿孔。管中的空氣流速不一致，靠近空氣進(jìn)口處流速最大，離進(jìn)口處距離越遠(yuǎn)流速越小。原因分析

采取頻繁更換空氣分布管或認(rèn)真洗滌等措施。防治措施2、空氣分布管的“死角”染菌及防治第60頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原因分析3、發(fā)酵罐的滲漏染菌及防止發(fā)生局部化學(xué)腐蝕或磨蝕，產(chǎn)生穿孔滲漏。罐焊接處等的周圍容易積集污垢。發(fā)酵罐的制作不良。發(fā)酵罐封頭上的各個(gè)接口。發(fā)酵罐的修補(bǔ)焊接位置不當(dāng)。第61頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四圖5-3不銹鍋襯里破裂形成“死角”圖5-4發(fā)酵罐底部培養(yǎng)基的沉積污垢形成圖5發(fā)酵罐支撐件加強(qiáng)板形成“死角”染菌

第62頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四1、采取罐內(nèi)壁涂刷防腐涂料、加強(qiáng)清洗并定期鏟除污垢等是有效消除染菌的措施。2、采用不銹鋼或復(fù)合鋼可有效克服此弊端并注意清洗是可以避免染菌的。防治措施第63頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原因分析4、管路的安裝或管路的配置不合理形成“死角”1、經(jīng)常將一些管路匯集到一條總的管路上。

2、管路大多采用法蘭連接。但常會(huì)發(fā)生諸如墊圈大小不配套、法蘭不平整、安裝未對(duì)中、法蘭與管子的焊接不好、受熱不均勻使法蘭翹曲以及密封面不平等現(xiàn)象，從而形成“死角”而染菌。第64頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四第65頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四采用單獨(dú)的排氣、排水和排污管可有效防止染菌的發(fā)生。法蘭的加工、焊接和安裝要符合滅菌的要求盡可能減少或取消連接法蘭等措施。防治措施第66頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四圖5-5滅菌時(shí)蒸汽不易通達(dá)的“死角”及其消除方法圖5-6法蘭連接不當(dāng)造成的“死角”染菌第67頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原因分析

采用加工精度高、材料好的閥門可減少此類染菌的發(fā)生。防治措施5、管件的滲漏形成染菌及防治

目前生產(chǎn)上使用的閥門不能完全滿足發(fā)酵工程的工藝要求，是造成發(fā)酵染菌的主要原因之一?；氐?8頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原因分析四、培養(yǎng)基滅菌不徹底導(dǎo)致的染菌淀粉質(zhì)原料，在升溫過快或混合不均勻時(shí)容易結(jié)塊，使團(tuán)塊中心部位“夾生”，蒸汽不易進(jìn)入將雜菌殺死培養(yǎng)基中諸如麩皮、黃豆餅一類的固形物含量較多，在投料時(shí)濺到罐壁或罐內(nèi)的各種支架上，容易形成堆積，這些堆積物在滅菌過程由于傳熱較慢，一些雜菌也不易被殺滅。第69頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四1、升溫前先通過攪拌混合均勻，并加人一定量的淀粉酶進(jìn)行液化；有大顆粒存在時(shí)應(yīng)先經(jīng)過篩除去，再行滅菌；

2、對(duì)于麩皮、黃豆餅一類的固形物含量較多的培養(yǎng)基，采用罐外預(yù)先配料，再轉(zhuǎn)至發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行實(shí)罐滅菌較為有效。防治措施第70頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四1．購進(jìn)原料應(yīng)干燥，倉貯原料應(yīng)保持干燥。2．制各培養(yǎng)基時(shí)，粉碎原料先用冷水浸潤(rùn)，調(diào)漿罐攪拌要充分防止結(jié)塊。3．粉碎原料顆粒應(yīng)足夠小，大顆粒會(huì)影響殺菌效果。4．假如生產(chǎn)原料被孢子嚴(yán)重污染，制成培養(yǎng)基后，可在30℃保溫?cái)?shù)小時(shí)，待孢子發(fā)芽后再行殺菌。具體措施第71頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原因分析操作不當(dāng)造成染菌及其防治1、滅菌時(shí)由于操作不合理，未將罐內(nèi)的空氣完全排除，造成壓力表顯示“假壓”。培養(yǎng)基滅菌前含有大量雜菌，滅菌時(shí)如果蒸汽壓力不足，就達(dá)不到要求的溫度；2、產(chǎn)生泡沫發(fā)泡嚴(yán)重時(shí)泡沫可上升至罐頂甚至逃逸，以致泡沫頂罐。滅菌時(shí)產(chǎn)生大量泡沫或發(fā)酵罐中有污垢堆積，就會(huì)窩藏大量雜菌，造成滅菌不徹底。3、連續(xù)滅菌過程中，培養(yǎng)基滅菌的溫度及其停留時(shí)間沒有符合滅菌的要求。培養(yǎng)基滅菌方法——高壓蒸汽滅菌分批滅菌121℃，30分鐘連續(xù)滅菌罐溫125－130℃，30－45分鐘第72頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四為什么蒸汽滅菌時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫呢？

原因分析：培養(yǎng)基和水的傳熱系數(shù)比空氣的傳熱系數(shù)大，如果滅菌時(shí)升溫太快，培養(yǎng)基急劇膨脹，發(fā)酵罐內(nèi)的空氣排出較慢，就會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，泡沫上升到發(fā)酵罐頂，泡沫中的耐熱菌就不能與蒸汽直接接觸，未被殺死。防止方法:緩慢開啟蒸汽閥門，或加入少量消泡劑。滅菌時(shí)還會(huì)因設(shè)備安裝或污垢堆積造成一些“死角”。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)備安裝要注意不能造成死角，發(fā)酵設(shè)備要經(jīng)常清洗，鏟除污垢。第73頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四補(bǔ)充：發(fā)酵染菌后的措施染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道。滅菌方法：可通蒸汽滅菌，也可加入過氧乙酸等化學(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。凡染菌的罐要找染菌的原因，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。染菌厲害時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲醛熏蒸。特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒。第74頁，共85頁，2023年，2月20日，星期四原因分析五、噬菌體污染及其防治

引起發(fā)