《發(fā)酵染菌的防》PPT課件

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1、第十一章染菌的防治什么是染菌?發(fā)酵過程中除了生產(chǎn)菌以外,還有其它菌生長繁殖一、染菌的影響發(fā)酵過程污染雜菌,會嚴重的影響生產(chǎn),是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。造成大量原材料的浪費,在經(jīng)濟上造成巨大損失擾亂生產(chǎn)秩序,破壞生產(chǎn)計劃。遇到連續(xù)染菌,特別在找不到染菌原因往往會影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性。影響產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量(一)染菌對發(fā)酵的影響生產(chǎn)不同的品種,可污染不同種類和性質(zhì)的微生物。不同污染時間,不同污染途徑,污染不同菌量,不同培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件又可產(chǎn)生不同后果1、發(fā)酵染菌對不同品種的影響放線菌由于生長的最適pH為7左右,因此染細菌為多,而霉菌生長pH為5左右,因此染酵母菌

2、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,但也會造成不同程度的危害。如雜菌大量消耗營養(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,對細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,

3、都應全部廢棄。因此,發(fā)酵罐容積越大,污染雜菌后的損失也越大。不同產(chǎn)品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,傳播蔓延迅速,也較防治,故危害極大。污染噬菌體后,可使發(fā)酵產(chǎn)量大幅度下降,嚴重的造成斷種,被迫停產(chǎn)。(2)污染其它雜菌有些雜菌會使生產(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,往往一次染菌后會反復染菌。3、不同時間染菌對發(fā)酵的影響污染時間是指用無菌檢測方法確準的污染時間,不是雜菌竄入培

4、養(yǎng)液的時間。雜菌進入培養(yǎng)液后,需有足夠的生長、繁殖的時間才能顯現(xiàn)出來,顯現(xiàn)的時間又與污染菌量有關(guān)。污染的菌量多,顯現(xiàn)染菌所需的時間就短,污染菌量少,顯現(xiàn)染菌的時間就長。(1)種子培養(yǎng)期染菌由于接種量較小,生產(chǎn)菌生長一開始不占優(yōu)勢,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,應將培養(yǎng)液全部廢棄。(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,與雜菌沒有競爭優(yōu)勢;且還未合成產(chǎn)物(抗生素)或產(chǎn)生很少,抵御雜菌能力弱。在這個時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

5、養(yǎng)溫度,調(diào)整補料量,用酸堿調(diào)pH值,縮短培養(yǎng)周期等措施予以補救。如果前期染菌,且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多,可以重新滅菌,補加一些營養(yǎng),重新接種再用。(3)發(fā)酵中期染菌發(fā)酵中期染菌會嚴重干擾產(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,有時甚至會使已產(chǎn)生的產(chǎn)物分解。有時也會使發(fā)酵液發(fā)臭,產(chǎn)生大量泡沫。措施降溫培養(yǎng),減少補料,密切注意代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達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。(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,

6、對雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多,對生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴重,又破壞性較大,可以提前放罐。(二)發(fā)酵染菌對提煉和產(chǎn)品質(zhì)量的影響1、發(fā)酵染菌對過濾的影響染菌的發(fā)酵液一般發(fā)粘,菌體大多數(shù)自溶,所以在發(fā)酵液過濾時不能或很難形成濾餅,導致過濾困難。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。污染雜菌的種類對過濾的影響程度有差異,如污染霉菌時,影響較小,而污染細菌時很難過濾。由于過濾困難,過濾時間拉長,影響發(fā)酵液儲罐和過濾設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用,破壞了生產(chǎn)平衡。染菌發(fā)酵液還會因過濾困難而大幅度降低過濾收率,直接影響提煉總收率。2、發(fā)

7、酵染菌對提煉的影響染菌發(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,洗脫時與產(chǎn)物一起進入洗脫液,影響進一步提純。二、染菌的原因(一)發(fā)酵染菌率計算基準總?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)。這是習慣的計算方法

8、,也是我國的統(tǒng)一計算方法???cè)揪?=(二)染菌原因

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