微生物工程复习资料

1、微生物工程复习资料绪论发酵工程发展过程中几个标志性人物和事件：1）1680列文胡克 显微镜2）1857 巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起3）1897 毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精酶4）1905 科赫 固体培养基的发明，奠定了纯培养技术。5）1928 弗莱明发现青霉素6）1953 Watson 和Crick 双螺旋结构发酵工程研究内容（5点）：微生物菌株选育微生物菌株选育、改造与功能优化技术；发酵工艺发酵过程优化、控制与反应器技术；单元操作发酵工程过程工程技术；发酵产品分离提取工艺发酵产品高效提取技术与装备；废物处理绿色制造工艺的开发。工业微生物菌种的选育及扩大培养原生质体融合概念

2、：就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇（PEG）作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。原生质体育种技术主要有哪些：融合、转化技术、诱变技术原生质体融合的方法和特点。方法：1）硝酸钠法；2）高钙离子法；3）PEG法；4）多聚化合物法。特点：1）大幅度提高亲本之间重组频率；2）扩大重组的亲本范围；3）原生质体融合时亲本整套染色体参与交换，遗传物质转移和重组性状较多，集中双亲优良性状机会更大；4）可以和其它育种方法相结合，把由其他方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中；5）

3、用微生物的原生质体进行诱变，可明显提高诱变频率。原生质体融合的基本工程（步骤）：原生质体形成率和再审率（计算方法）：1）将用酶处理前的菌体经无菌水(或高渗溶液)系列稀释，涂布在完全培养基平板上培养，计出原菌数，该数值为A。2）将用酶处理后得到的原生质体分别经如下两个过程处理： = 1 * GB3 用无菌水适当稀释，在完全培养基上培养计数。由于原生质体在低渗透压下会破裂失活，所以长出的菌落数为未形成原生质体的原菌数，该数值为B。 = 2 * GB3 用高渗透压液适当稀释，在再生培养基平板上培养计数，生长出的菌落数为原生质体再生的菌数和未形成原生质体的原菌数之和，该数值为C。原生质体形成率= 原生

4、质体再生率=菌种保藏原理及保藏方法：原理：主要是根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。一般可通过保持培养基营养成分在最低水平、缺氧状态、干燥和低温，使菌种处于“休眠”状态，抑制其繁殖能力。保藏方法：1）斜面冰箱保藏法；2）沙土管保藏法；3）菌丝速冻法；4）石蜡油封存法；5）真空冷冻干燥保藏法；6）液氮超低温保藏法。种子扩陪的概念，目的以及标准：种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。目的：（1）接种量的需要

5、，抑制侵染；（2）缩短发酵周期；（3）逐级适应。标准：（1）生长活力强、同步性较好；（2）生理状态稳定，生产能力稳定；（3）总量及浓度满足要求；（4）无杂菌及噬菌体污染。种子扩陪的过程（实验室，生产车间）：1）实验室阶段： = 1 * GB2 培养物选择的原则：目的：种子扩培到一定的量和质，根据菌种的特点最终的培养物可分为两类：对于不产孢子和芽孢的微生物，获得一定数量和质量的菌体；对于不产芽孢和孢子的微生物，实验室阶段的种子扩培最终是获得一定数量和质量的菌体，如谷氨酸的种子培养。对于产孢子的微生物： = 1 * GB3 获得一定数量和质量的孢子:培养步骤少,因而更容易获得量和质稳定的种子,但操

6、作繁琐。 = 2 * GB3 获得一定数量和质量的菌丝体:便于操作,但需要更仔细的控制。 = 2 * GB2 培养基选择的原则：培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基应该是有利于孢子的生长。在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较精细。 = 3 * GB2 起始接种物的传代问题：目的：使菌种的传代次数尽可能的少。细菌 保藏斜面 活化斜面产孢子 保藏 母斜面 子斜面2）生产车间阶段： = 1 * GB2 培养物的选择原则：在生产车间阶段，最终一般都是获得一定数量的菌丝体。菌丝体比孢子要有利：缩短发酵时间；有利于获得好的发酵结果。

7、= 2 * GB2 培养基选择的原则：目的：获得一定数量和质量的菌体，因此培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发酵培养基，这有两个方面的原因:一是成本；二是驯化。 = 3 * GB2 发酵级数的确定：一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数。谷氨酸：三级发酵 一级种子（摇瓶）二级种子 （小罐）发酵青霉素：三级发酵 一级种子 （小罐）二级种子（中罐）发酵发酵级数确定的依据： = 1 * GB3 级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响； = 2 * GB3 级数

8、大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2-4级； = 3 * GB3 在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要的一个方面。 = 4 * GB2 接种量的确定：过大过小都不好，最终以实践定，如大多数抗生素为7-15%。但是一般认为大一点好。双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。 = 5 * GB2 种龄：种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。种龄短：菌体太少；种龄长：易老化。原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相对较大，但是最终由实验结果定。 = 6 * GB2 种子的质量要求：量：要求达到一定的浓度；质：

9、形态(生长处于某个阶段、均匀等等)理化指标：C、N、P的含量，pH，酶活等；无污染。根据菌种特点，在实验室阶段，扩陪目的有所不同（对于产孢子与不产孢子而言）：1）对于不产孢子和芽孢的微生物获得一定数量和质量的菌体。2）对于产孢子的微生物获得一定数量和质量的孢子；获得一定数量和质量的菌丝体。10、关于菌种的异常分析：异常现象原因分析采取措施早期糖耗过慢、细胞生长缓慢接种孢子活力不够或接种量太少改善孢子制备过程早期糖耗过快、镜检有杂菌出现染菌分析感染原因，重新制种早期糖耗正常、细胞着色不深、有自溶现象、菌浓OD不再提高有可能出现噬菌体感染细胞生长过快，镜检正常接种量过大或溶氧过高镜检正常，考虑缩短

10、种子培养时间繁殖菌丝不分散而聚团接入孢子数以及通风搅拌效果欠佳加入某些表面活性剂促进菌丝分散，改善通风搅拌效果，如无法修正，重新制种菌丝粘附在罐壁上，最后易形成菌丝团搅拌效果不好，泡沫过多改善搅拌效果、加入适量的消泡剂、提高种子罐装料系数等培养基的设计与灭菌培养基类型：1）按培养基成分：合成培养基；天然培养基；半合成培养基。2）按物理状态分：固体（固体；半固体；脱水）；液体。3）按用途、类型分：基础培养基；完全培养基；富集培养基；选择培养基；鉴别培养基； 孢子培养基；种子培养基；发酵培养基。配制孢子培养基时应注意哪些方面：配制时需注意：A）营养不要太丰富（特别是有机氮源），否则不易产孢子。如灰

11、色链霉菌在葡萄糖-硝酸盐-其他盐的培养基上都能很好地生长和产生孢子，但若加入0.5%酵母膏或酪蛋白后，就只长菌体而不产孢子B）所用无机盐的浓度要适量，否则会影响孢子量和孢子颜色。C）注意pH和培养基的湿度。常见的孢子培养基有哪些：1）麸皮培养基2）小米培养基3）大米培养基4）玉米碎屑培养基5）用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食盐等配制的琼脂斜面培养基工业上常用碳源、氮源（有机、无机、实速）各有哪些？氮源对发酵液pH产生的何种影响？碳源：糖类（最广泛的；葡萄糖最易被利用）、油脂、有机酸、低碳醇等。氮源：有机氮源：豆饼（粕）粉、花生饼粉、鱼粉、蚕蛹粉、酵母粉、玉米浆、尿素等。无机氮源：铵盐、硝酸盐等。速

12、效氮：无机氮源和尿素、玉米浆等可被迅速利用。迟效氮：蛋白质氮则需先水解成肽和氨基酸后才能被吸收利用。氮源对发酵液pH产生的影响：(NH4)SO4 2NH3 + H2SO4 NaNO3 + 4H2 NH3 + 2H2O + NaOH 反应中所产生的NH3被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质。在常用的无机氮中，硫酸铵被菌体利用后会使培养液的pH下降，为生理酸性物质；硝酸钠被同化时则引起培养液pH上升，为生理碱性物质。典型的无机盐和微量元素的功能：磷酸盐磷：是某些蛋白质和核酸的组成成分；磷酸盐在培养基中还具有缓冲作用；微生物对磷的需要量一般为0.0050.01mol/L。常用K3PO

13、4、Na2HPO4 、NaH2PO4。硫：硫含硫氨基酸的组成成分，胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸。某些产物的组成成分，青霉素、头孢霉素。硫是构成一些酶的活性基。硫酸镁加入培养基中，在碱性条件下会形成氢氧化镁沉淀，配料时要注意。铁：细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶等组成成分。微生物有氧氧化必不可少的元素。盐钾：不参与细胞结构物质的组成是许多酶的激活剂菌体生长所需钾量约为0.1g/L（以K2SO4计）。微量元素：微量元素需量微少，但又不可缺少一般作为碳、氮源的农副产物天然原料中，本身含有，不必另加 ，某些金属离子，特别是汞离子和铜离子，具有明显的毒性。生长因子的概念、类别及哪些提供生长因子：生长因

14、子：微生物生长不可缺少的微量有机物质。类别：维生素、氨基酸、嘌呤嘧啶及其衍生物。提供生长因子的农副产品原料：玉米浆、麸皮水解液、糖蜜。前提的概念：指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而又较大的提高。促进剂和抑制剂的概念：促进剂：促进剂是指那些非细胞生长所必需的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。抑制剂：抑制某些代谢途径的进行，同时刺激另一代谢途径，以致可以改变微生物的代谢途径。淀粉水解糖的制备方法（优缺点）（了解）：（1）酸解法：以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水

15、解转化为葡萄糖的方法。优点：生产简易，由淀粉逐步水解为葡萄糖的整个化学反应过程，仅在一个高压容器内进行，水解时间短，设备生产能力大；缺点：1）由于水解作用是在高温高压条件下进行的，要求设备耐腐蚀、耐高温、高压；2）在酸水解过程中，除了淀粉的水解反应外，尚有副反应的发生，将造成淀粉的利用率降低；3）酸水解法对淀粉原料要求严格，淀粉浓度不宜过高。（2）酶解法（双酶水解法）：酶解法可分两步：第一步：利用a-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使淀粉的可溶性增加，此过程称“液化”；第二步：利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖，此过程称“糖化”。“液化”和“糖化”都是在酶作用下完成的，故得名。优

16、点：1）淀粉水解是在酶的作用下进行的，酶解反应条件温和，对设备要求较低。2）微生物酶作用的专一性强，淀粉的水解副反应少，因而水解糖液纯度高，淀粉的转化率（出糖率）高。3）可在较高淀粉乳浓度下水解，且可采用粗原料。4）酶法制得的糖液色浅、较纯净、无苦味、质量高。缺点：酶解反应时间较长（需2-3天），要求的设备较多，需具备专门培养酶的条件，由于酶本身是蛋白质，易造成糖液过滤困难。（3）酸酶结合法： = 1 * GB3 酸酶法：特点：液化速度快；糖化是由酶来进行的，对液化液要求不高，可采用较高的淀粉乳浓度，提高生产效率；用酸较少，产品颜色浅，糖液质量较高。 = 2 * GB3 酶酸法：10、淀粉的酸

17、水解会发生哪些反应：1）葡萄糖的复合反应2）葡萄糖的分解反应。微生物反应动力学微生物反应动力学的研究内容：揭示动态变量和发酵条件之间的关系。反应计量学的相关内容（细胞衡算、联立解方程、呼吸熵得率系数）：反应计量学是对反应物的组成和反应转化程度的数量化研究。化学反应计量：物质的量-物质的量微生物反应计量的复杂性、不完全性：反应成分种类繁多；代谢途径错综复杂；生物生长和代谢产物生成并存。各物质和各组分之间的数量关系：碳源+氮源+O2=菌体+有机产物+CO2+H2O（1）微生物反应过程元素衡算：细胞的分子式CHxOyNz 典型细胞 CH1.8O0.2N0.5CHmOn+aO2+bNH3 cCHxOy

18、Nz+dCHuOvNw+eH2O+fCO2 例：酵母耗氧培养，采用乙醇为基质，符合如下反应方程：C2H5OH+aO2+bNH3 cCH1.66O0.13N0.49+eH2O+fCO2 且呼吸商RQ=0.5，求各系数。解：根据元素平衡：C：2=c+f；H：6+3b=1.66c+2e；O：1+2a=0.49c+e+2f；N：b=0.13c已知呼吸熵RQ=0.5，则f=0.5a将以上5式联立求解，得：a=1.84；b=0.14；c=1.10；e=2.30；f=0.92。（2）得率系数：基于底物消耗的细胞得率系数、产物得率系数： 基于碳消耗的细胞得率系数Yc：由于Yc仅考虑底物和细胞的共同项碳，可以认

19、为它比细胞得率系数更合理。Yc一定小于1，一般在0.40.6之间。基于能量消耗的细胞得率Yave-：能量参数：有效电子数、总有效能、ATP。基于有效电子数的细胞得率是指底物完全氧化失去每1mol有效电子时的细胞生成量。 底物有效电子数，即底物完全燃烧所转移的有效电子数。耗氧培养时，碳源异化代谢的能量主要是通过氧化磷酸化得到，每消耗1mol氧，需要传递4mol电子。因此：1mol葡萄糖完全氧化时，需要消耗6mol氧气，因此 =164=24（mol电子） 基于总有效能的细胞得率YKJ：E-消耗的总能量（包括同化和分解代谢）基于ATP生成的细胞得率。YATP/S相对于基质的ATP生成得率。Ms基质的

20、分子质量。（3）能量衡算：三种发酵基本操作方式的特点：1）分批操作：特点： = 1 * GB3 效率低。 = 2 * GB3 尽管微生物的活性和机能因其所处的环境大幅度变化，也根本不控制培养基组分浓度等环境因素，而任其自然变化，这样不利于生产。 = 3 * GB3 在每一批主反应（生产阶段）之前，必须进行几级种子培养。但由于操作相对较易，目前仍是发酵工业的主要方式。2）补料分批操作：介于分批培养和连续培养之间的操作方式；在进行分批培养的时候，随着营养的消耗，向反应器内补充一种或多种营养物质，以达到延长生产期和控制发酵过程的目的。反复补料分批培养：随着补料操作的进行，发酵液的体积逐渐增大，到了一

21、定时候将部分发酵液取出，剩下的发酵液继续进行补料分批培养，如此可反复进行多次，称为反复补料分批培养。3）连续操作：优点： = 1 * GB3 省去了反复放料、清洗、装料、灭菌等步骤，避免了延迟期，提高设备的利用率和单位时间产量。 = 2 * GB3 发酵中各参数趋于恒值，便于自动控制； = 3 * GB3 易于分期控制，可以在不同罐中控制不同的条件。缺点： = 1 * GB3 对设备、仪器及控制元器件的技术要求较高，从而增加投资成本； = 2 * GB3 开放的系统和长周期发酵，易造成杂菌污染； = 3 * GB3 长周期连续发酵易发生微生物变异，生长慢的高产菌株可逐渐被生长快的低变异菌株取代

22、，从而降低产率； = 4 * GB3 丝状菌体易附着在器壁上和在发酵液中结团，造成连续操作的困难。发酵动力学的相关内容：1）发酵过程的反应描述及速度概念：生物过程反应速度的描述： = 1 * GB3 菌体生长速率/菌体比生长速率； = 2 * GB3 基质消耗速率/基质比消耗速率； = 3 * GB3 产物形成速率/产物比形成速率。菌体生长速率、比生长速率：比生长速率除受细胞自身遗传信息支配外，还受环境因素的影响。例题：以乙醇为惟一碳源进行产气气杆菌培养，菌体初始溶度Xo=0.1kg/m3,培养至3.2h,菌体溶度为8.44 kg/m3，如果不考虑延迟期，比生长速率一定，求倍增时间td？解：2

23、）基质消耗速率：以菌体得率系数为媒介，可确定基质的消耗速率与生长速率之间的关系。 发酵过程反应速度的描述：基质的消耗速度： (g.L-1.s-1)基质的消耗比速： (h-1、s-1)单位时间内单位菌体消耗基质或形成产物（菌体）的量称为比速，是生物反应中用于描述反应速度的常用概念。发酵过程反应速度的描述：基质的消耗比速： (h-1)菌体的生长比速： (h-1)产物的形成比速： (h-1)3）分批操作：(1)微生物的生长动力学、微生物在一个密闭系统中的生长情况： = 1 * GB3 延迟期： X=X0 产生的原因：适应培养基营养条件、适应培养基物理环境、抑制剂的降解、孢子发芽、种龄。 = 2 *

24、GB3 指数生长期:=max (是由生物的遗传基因决定的) = 3 * GB3 减速期: 微生物的生长速度：f(s,p,T,pH,)在一定条件下(基质限制)：f(S)1) 细胞的生长为均衡式生长，因此描述细胞生长的唯一变量是细胞的浓度； 2) 培养基中只有一种基质是生长限制性基质，而其他组分为过量，不影响细胞的生长； 3) 细胞的生长视为简单的单一反应，细胞得率为一常数。Monod方程： ：菌体的生长比速;S：限制性基质浓度；Ks：饱和常数；max: 最大比生长速度。例：在一定条件下培养大肠杆菌，得如下数据：S(mg/l) 6 33 64 153 221(h-1) 0.06 0.24 0.43

25、 0.66 0.70求在该培养条件下，求大肠杆菌的max，Ks？解：将数据整理：S/ 100 137.5 148.8 231.8 315.7 S 6 33 64 153 221max1.11 (h-1); Ks97.6 mg/L = 4 * GB3 静止期： X=Xmax = 5 * GB3 衰亡期: (2)基质消耗动力学的基本概念： S1 菌体S S2 产物 S3 维持维持消耗(m) ：指维持细胞最低活性所需消耗的能量，一般来讲，单位重量的细胞在单位时间内用于维持消耗所需的基质的量是一个常数。+维持物料衡算： 当以氮源、无机盐、维生素作为底物消耗时，由于这些组分只能构成细胞的组成成分，而不能

26、提供能量，因此YX/S近似为定值。 当底物既为能源又为碳源时，但是此时还没有产物生成： (3)产物形成动力学的基本概念： = 1 * GB3 一类发酵：产物的形成和菌体的生长相偶联（偶联型模型） 产物的形成与细胞生长呈相关的过程。产物是细胞能量代谢的结果，此时产物通常是基质的分解代谢产物。例如乙醇、乳酸发酵。其动力学方程可表示为： = 2 * GB3 二类发酵：产物的形成和菌体的生长部分偶联（混合型）产物的形成与细胞生长部分相关或具有间接关系，例如柠檬酸、谷氨酸发酵等。其动力学方程可表示为： = 3 * GB3 三类发酵： 产物的形成和菌体的生长非偶联（非偶联型） 产物的形成与细胞生长不相关或

27、无直接关系，其特点是细胞生长期基本无产物合成，细胞停止生长产物则大量合成。属于这类的产物是次级代谢产物。例如青霉素、链霉素等抗生素发酵。其动力学方程可表示为：4）补料分批操作：补料分批即可采用间歇添加，也可采用连续流加的方法。菌体： 限制性底物：产物： 菌体总量变化： = 1 * GB3 恒速流加培养动力学特点：体积变化： 稀释率（更新速率）D：恒速流加培养菌体的变化速率：恒速流加培养底物浓度变化：恒速流加培养产物浓度变化：恒速流加培养的最大特点： （KL线性生长速率常数） = 2 * GB3 指数流加培养动力学特点：指数流加能够保持恒定的比生长速率。由得指数流加时，限制性底物的浓度也应恒定（

28、假设底物恒定为S）。则因此可见随着时间的不断增加，限制性底物的流速必须要随着时间的增加呈指数增加。当S 花生饼粉黄豆饼粉）；3）泡沫的产生和发酵过程有关。发酵染菌及其防治造成染菌的可能途径有哪些：1）菌种培养过程操作不当；2）培养基灭菌不彻底；3）发酵设备（如发酵罐、管道）密封不严；4）空气除菌不净。染菌对发酵会造成哪些影响：染菌仍是发酵工业的致命伤。轻者影响产率、产物提取收得率和产品质量；严重者造成生产失败，浪费大量原材料，造成严重经济损失，而且扰乱生产秩序，破坏生产计划。遇到连续染菌，特别是又找不到染菌原因，未有防治措施时，往往会影响人们的情绪和生产积极性，造成无法估量的危害。不同杂菌的种

29、类对发酵的影响：发酵过程危害最大的杂菌种类青霉素的发酵链霉素的发酵四环素的发酵谷氨酸的发酵柠檬酸的发酵细短产气杆菌细短杆菌、假单孢杆菌双球菌、芽孢杆菌、荚膜杆菌噬菌体青霉菌在抗生素的发酵过程中，青霉素的发酵污染细短产气杆菌比粗大杆菌的危害更大；链霉素的发酵污染细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌比污染粗大杆菌更有危害；谷氨酸的发酵最怕噬菌体的污染。发酵的异常现象有哪些：1）溶解氧的异常变化：当杂菌是好气性微生物时，溶解氧的变化是在较短时间内下降，直至接近于零，且在长时间内不能回升；当杂菌是非好气性微生物，而生产菌由于受污染而抑制生长，使耗氧量减少，溶解氧升高。2）排出的CO2异常变化：好气性发酵排出

30、的气体中的CO2含量与糖代谢有关。对于特定的发酵过程，工艺确定后，排出的气体中的CO2含量的变化是有规律的。染菌后，培养基中糖的消耗发生变化 ，引起排气中CO2含量的异常变化，如杂菌污染时，糖耗加快，CO2含量含量增加，噬菌体污染后，糖耗减慢，CO2含量减少。因此，可根据CO2含量的异常变化判断染菌。3）其他异常现象：如菌体生长不良、PH值的异常变化、发酵过程中泡沫的异常增多、发酵液的颜色异常变化、代谢产物含量的异常下跌、发酵周期的异常拖长、发酵液的粘度异常增加等判断染菌。 无菌实验的方法：1）显微镜检查法（镜检法）；2）肉汤培养法；3）平板划线培养或斜面培养检查法；4）发酵过程的异常现象观察

31、法。无菌试验时，如果肉汤连续三次发生变色反应（由红色变为黄色）或产生混浊，或平板培养连续三次发现有异常菌落的出现，即可判断为染菌。根据杂菌种类初步判断染菌原因：杂菌的种类染菌原因分析耐热的芽孢杆菌培养基或设备灭菌不彻底球菌、无芽孢杆菌等不耐热菌种子带菌/空气除菌不彻底浅绿色菌落的杂菌设备或冷却盘管的渗漏霉菌无菌室灭菌不彻底或无菌操作不当酵母菌糖液灭菌不彻底或糖液放置时间过长不同时期染菌的挽救和处理方法：1）种子培养期染菌：处理：应经灭菌后弃之,并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。2）发酵前期染菌：处理：营养成分消耗不多，应迅速重新灭菌；另处，补充必要的营养成分，重新接种进行发酵。3）发酵

32、中、后期染菌：处理：可以加入适当的杀菌剂或抗生素以及正常的发酵液，以抑制杂菌的生长速度；产品的含量若达一定值，只要明确是染菌也可放罐。4）发酵后对设备的处理：处理：空罐加热灭菌后至120以上、30min后，才能使用。也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12h以上等方法进行处理。杂菌污染的途径和方法：1）种子带菌及防治：原因分析：种子保存、种子换代及接种、种子培养基、种子培养设备。防治措施： = 1 * GB3 检查发生污染所用的保藏菌种； = 2 * GB3 检查发生污染的种子罐接种所用的三角瓶等器皿； = 3 * GB3 检查对三角瓶、棉花塞、培养基等所进行的灭菌操作； = 4 * GB3 检查天菌

33、锅的工作情况， 校核温度表和压力表。灭菌锅工作时锅内空气务必排尽； = 5 * GB3 检查无菌室的无菌状况，特别是接种箱。检查接种箱所用的杀菌熏剂； = 6 * GB3 检查操作人员的操作技术； = 7 * GB3 对杂菌或噬菌体进行微生物检验。2）空气带菌及防治：原因分析：要杜绝无菌空气带菌，就必须从空气的净化工艺和设备的设计、过滤介质的选用和装填、过滤介质的灭菌和管理等方面完善空气净化系统。空气净化系统导致染菌，占总染菌的18.9。防治措施： = 1 * GB3 油渗入空气：改用无油润的压缩机； = 2 * GB3 列管式冷却器穿孔； = 3 * GB3 过滤介质松动，空气走短路； =

34、4 * GB3 过滤介质被水润湿； = 5 * GB3 过滤介质老化。3）设备的渗漏或“死角”造成的染菌及其防治。 = 1 * GB3 盘管的渗漏染菌及防治：原因分析：由于存在温差（内冷却水温、外灭菌温），温度急剧变化，或发酵液的pH低、化学腐蚀严重等原因 。防治措施：生产上可采取仔细清洗,检查渗漏,或降低冷却水中CL-1的含量等措施加以防治。 = 2 * GB3 空气分布管的“死角”染菌及防治：原因分析：受搅拌与通风的影响，易磨蚀穿孔；管中的空气流速不一致，靠近空气进口处流速最大，离进口处距离越远流速越小。 防治措施：采取频繁更换空气分布管或认真洗涤等措施。 = 3 * GB3 发酵罐的渗漏

35、染菌及防治：原因分析：发生局部化学腐蚀或磨蚀，产生穿孔渗漏；罐焊接处等的周围容易积集污垢；发酵罐的制作不良；发酵罐封头上的各个接口；发酵罐的修补焊接位置不当。防治措施：采取罐内壁涂刷防腐涂料、加强清洗并定期铲除污垢等是有效消除染菌的措施 ；采用不锈钢或复合钢可有效克服此弊端并注意清洗是可以避免染菌的。 = 4 * GB3 管路的安装或管路的配置不合理形成“死角”：原因分析：经常将一些管路汇集到一条总的管路上；管路大多采用法兰连接。但常会发生诸如垫圈大小不配套、法兰不平整、安装未对中、法兰与管子的焊接不好、受热不均匀使法兰翘曲以及密封面不平等现象，从而形成“死角”而染菌。防治措施：采用单独的排气

36、、排水和排污管可有效防止染菌的发生；法兰的加工、焊接和安装要符合灭菌的要求尽可能减少或取消连接法兰等措施。 = 5 * GB3 管件的渗漏形成染菌及防治：分析原因：目前生产上使用的阀门不能完全满足发酵工程的工艺要求，是造成发酵染菌的主要原因之一。防治措施：采用加工精度高、材料好的阀门可减少此类染菌的发生。4）生产原料灭菌不彻底导致的染菌：原因分析：淀粉质原料，在升温过快或混合不均匀时容易结块，使团块中心部位“夹生”，蒸汽不易进入将杂菌杀死；培养基中诸如麸皮、黄豆饼一类的固形物含量较多，在投料时溅到罐壁或罐内的各种支架上，容易形成堆积，这些堆积物在灭菌过程由于传热较慢，一些杂菌也不易被杀灭。 防治措施： = 1 * GB3 升温前先通过搅拌混合均匀，并加人一定量的淀粉酶进行液化；有大颗粒存在时应先经过筛除去，再行灭菌； = 2 * GB3 对于麸皮、黄豆饼一类的固形物含量较多的培养基，采用罐外预先配料，再转至发酵罐内进行实罐灭菌较为有效。具体措施： = 1 * GB3 购进原料应干燥，仓贮原料应保持干燥； = 2 * GB3 制各培养基时，粉碎原料先用冷水浸润，调浆罐搅拌要充分防止结块； = 3 * GB3 粉碎原料颗粒应足够小，大颗粒会影响杀菌效果； = 4 * GB3