发酵灭菌染菌知识发酵篇

发酵灭菌染菌知识发酵篇第1页，共69页，2023年，2月20日，星期三发酵染菌的危害

发酵染菌能给生产带来严重危害，防止杂菌污染是任何发酵工厂的一项重要工作内容。尤其是无菌程度要求高的液体深层发酵，污染防止工作的重要性更为突出。第2页，共69页，2023年，2月20日，星期三本次学习的内容灭菌或消毒前的准备工作灭菌操作染菌的后果﹑预防及处理染菌分析补充第3页，共69页，2023年，2月20日，星期三1﹑灭菌或消毒前的准备工作1．1设备方面1）消毒前空罐的准备主要有三个方面。（1）罐内外设备的检查。

A、罐内传动设备如搅拌轴、搅拌叶、底瓦、拉杆的牢固、磨损、转动情况有无异常。

B、罐内管路有无穿孔、堵塞、断裂。其中包括夹层或蛇形管的严密度检查。

C、罐外设备、管路检查有无泄漏、堵塞。阀门换垫片。（2）罐内死角如罐壁、罐底、托板、蛇管、档板背后堆积物的清除。（3）罐体焊缝、阀门、法兰、三通的严密度检查，防止泄漏。第4页，共69页，2023年，2月20日，星期三2）灭菌前要对设备严密度进行试漏抗生素发酵是一个无菌培养过程，必须在密闭的设备条件下进行。发酵过程中还必须进行接种，补加糖、油物料，加空气等工艺操作。发酵罐内虽然保持正压，但是一旦遇到突然停电、停空气、泡沫窜顶等异常情况，如果设备渗漏，将导致负压抽吸使发酵染菌。因此设备严密度是防止染菌的基本条件。第5页，共69页，2023年，2月20日，星期三设备严密度试漏应包括哪些范围

(1)罐体：包括轴封，进出料阀，移种补料阀，夹套进水及冷水回水阀，空气进罐阀，油、糖、酸、氟物料阀，取样及冲视镜阀，以及各阀所属的小排汽阀。

(2)空气过滤器，法兰接口床垫，压力表丝口等。

(3)油、糖罐(补料罐)：包括进空气阀、蒸汽阀、出料阀，以及各小排汽阀。

(4)与单体罐相连结的各系统管道分配站阀及小排汽阀。上述各类阀门的阀座、阀芯、平面盘根，管件阀们的丝口，焊疤接口，都应进行严密试漏。第6页，共69页，2023年，2月20日，星期三3）试漏方法肥皂水试漏(1)设备容器和管道必须具有足够的工作压力(一般为0.08~0.1兆帕以上)。(2)被试漏的容器和管道不能有料液。(3)被试漏对象不能热烫。(4)管道及阀门要畅通。(5)被试漏处一定要有肥皂水浸湿。在试漏过程中通过眼看、手摸、耳听来仔细认真地进行观察和判断；不能放过一个泄漏点。第7页，共69页，2023年，2月20日，星期三集气筒试漏法（用不到）用集气桶试漏的目的是：(1)检查罐上各管道(包括小排气管道)是否通畅。(2)检查罐上所有的管道及小排气阀的阀门蕊子是否有漏。使发酵罐的管道小排气终端都集中在一个排气桶中，将料液残渣、冷凝水及蒸汽等自小排汽阀排出。集气桶中盛满自来水，把下水阀关死。罐内充满空气，使具有一定工作压力。接着将罐上管道阀门及所有的小排气阀全关死，看集气桶内有无气泡泛出。如没有气泡，说明所有阀心都不漏。如果有气泡出现，看气泡在集气桶内的位置，与哪一条管路有关系，再进一步将该管路阀门关闭，小排气阀门开启，看该管路阀门是否有漏，再将小排气阀门关闭，管路上的阀门打开，看小排气阀门是否有漏。第8页，共69页，2023年，2月20日，星期三1．2物料培养基实罐灭菌前要做到物料过筛入罐在培养基配制过程中往往会混入绳子、纸片等包装杂物。培养基成份中除少量可溶性糖、氮和无机盐外，大部分为颗粒性物料。有些原料如酵母粉、蛋白胨等在加热配制过程中往往易结团结块。有些原料如淀粉在配制过程或水解不完全时也会结成团块。根据热传递原理蒸汽接触颗粒加热时，颗粒的中心温度达到颗粒表面同样温度所需的时间(响应时间)和颗粒大小的直径有关，颗粒越大，响应时间越长，颗粒越小，响应时间越短。为了确保蒸汽的热穿透力，缩短响应时间，培养基在配制时必须做到物料过筛后进入罐内，一般控制筛孔直径为5~6mm，以有利于灭菌。第9页，共69页，2023年，2月20日，星期三1．3人员灭菌操作时应注意的安全问题

(1)压力容器的开盖或维修必须先切断压力源，确认无压力后方可进行，严禁带压开盖拆阀。

(2)下罐检修或洗罐必须检查并确认搅拌电源已经切断，罐上有人监护方可下罐操作。

(3)灭菌操作时应戴好劳防用品，开启阀门时人的身体应当侧向阀门，以防不测引起烫伤。

(4)开启阀门时应事先确认管道的走向，防止气汽液料引入旁路。排汽时应防止排出的蒸汽冲及人身和电气设备。

(5)高温操作时必须保护好罐上视镜玻璃，严禁用冷水冲洒或硬物锐器撞击而引起爆裂，亦减少向视镜内窥视以免发生人身事故。

(6)产格遵守压力容器耐压规定。高温灭菌后的不得关死排汽和用冷水冷却，防止产生负压损坏设备(空消情况)。第10页，共69页，2023年，2月20日，星期三

发酵车间复产时，消毒工还应根据复产总进度做好如下工作。

(1)提前三天消总空气系统，做到无死角，消后吹干。

(2)提前两天对种子罐进行预消，进无菌试验罐。

(3)提前一天对发酵空间、下水道、取样漏斗进行甲醛消毒。

(4)对各管路汽封、取样管汽封，可提前一天进行。第11页，共69页，2023年，2月20日，星期三2﹑灭菌操作

灭菌工艺控制点选择的依据是杂菌的含量尤其是芽孢杆菌的含量，被灭菌物料的性质，设备结构及死角，物料的体积，细菌的致死范围，总蒸汽的质量及压力，消后营养成份的破坏以及上述几方面的综合考虑。第12页，共69页，2023年，2月20日，星期三

实消过程中的三要素是:(1)发酵罐及附属阀门管线无泄漏，无死角、无堵塞。

(2)灭菌时夹层或蛇管内冷水彻底排尽。

(3)灭菌时做到进汽量分主、次，以加速热传递的对流，避免假压力。第13页，共69页，2023年，2月20日，星期三2．1灭菌操作2.1.1实消过程中要开动搅拌实消全过程中，开动搅拌的目的是：（1）使消毒灭菌的物料均匀受热，加速热传导及对流，避免假压力的形成。（2）避免物料的沉积、分层。

实消过程中突然停搅拌怎么办?第14页，共69页，2023年，2月20日，星期三2.1.2使用蒸汽前必须排尽蒸汽管道内的冷凝水蒸汽管道内由于常温的冷却作用必然有较多的残存冷凝水，冬季或较长时间未使用的蒸汽管道内残存冷凝水更多。这些冷凝水中夹带着大量铁锈及杂物，如不将其排尽，在通蒸汽时会直接引入罐内，或堵塞轧坏阀门，或者污染培养基和增加消后体积。尤其是在空气过滤器灭菌时会湿透过滤介质，降低过滤效率，甚至堵死纤维介质的过滤微孔，使之失效，所以必须在使用蒸汽前排尽蒸汽管道内的冷凝水。

第15页，共69页，2023年，2月20日，星期三2.1.3在灭菌过程中要控制好培养基的泡沫灭菌时，随着罐温的上升，培养基中的有机氮源因配比、品种、装量的差异，或者由于用汽不当会产生大量的泡沫。这些泡沫的内部是空气，由于空气的比热大，液体的比热小，泡沫便成为隔热层，蒸汽热量难以穿透，杂菌不易被杀灭。尤其是发生泡沫顶罐逃液，或在培养液表面形成厚厚的泡沫层都易使培养基灭菌不彻底，是灭菌操作应防止的弊病。选择适当的原料配比和培养基装量，提高原材料质量，消前适量补加油脂或者化学消泡剂，讲究合理的用汽操作可以防止在培养基灭菌过程中泡沫失控。

实消过程中泡沫顶罐，无法控制进汽怎么办?第16页，共69页，2023年，2月20日，星期三2.1.4灭菌操作中要以温度为主，压力为辅进行控制因为蒸汽压力与温度有一定的对应关系，一般情况下，灭菌时达到一定的罐压即表示该罐已达到了相应的高温。但是，若仅控制罐压，则并不完全可靠，因操作不当可能会出现温度不相对应的虚假罐压。例如冷空气未完全排净时显示的罐压可能偏高而实际温度并未达到。若排汽阀开得过大，可能罐压显示不高而实际温度超过。温度低了达不到灭菌要求，过高则破坏营养、损耗设备，因此，灭菌操作中必须要以温度为主，压力为辅进行控制。

实消过程中罐压与罐温不一致怎么办?

假压力产生的原因是什么?如何避免假压力?第17页，共69页，2023年，2月20日，星期三总之，实罐灭菌时必须注意操作过程中的合理用汽。

(1)预热升温不宜太快，升温至100℃一般不少于40分钟，尽量排尽罐内冷空气。

(2)避免蒸汽压力的骤增骤减，维持蒸汽压力的稳定和防止泡沫顶罐逃液。

(3)保温时应注意各路蒸汽进汽的压力，使之均匀畅通无短路无堵塞。

(4)保温过程中，罐压和温度应相对应，防止产生假压力和假温度。

(5)进排汽的流量控制恰当，注意节约用汽。

(6)严防高温高压闷罐导致培养基营养成份的破坏。第18页，共69页，2023年，2月20日，星期三实消过程中常见的问题1)实消过程中罐压上升缓慢是什么原因?

实消过程中加热升温升压的时间一般控制在30～40分钟，即可使蒸汽压力到达0.1MPa，温度达到118~120℃。这是正常的控制范围。如果超出以上时间，仍然达不到要求，需进行如下检查：

(1)总蒸汽压力是否低于0.2Mpa。

(2)罐上夹层或蛇形管进水阀、回水阀是否泄漏。

(3)夹层或蛇管内冷水能否畅通排除。

(4)进汽支管及阀门有无堵塞。

(5)罐上压力表是否灵敏。

(6)各支管进汽量控制是否适当。第19页，共69页，2023年，2月20日，星期三2)总蒸汽压力低时如何进行实消灭菌?

总蒸汽压力低于0.2MPa时(事先知道)，实罐消毒应注意如下工作。（1）灭菌前对空罐进行认真的清洗、检查，尤其是死角清除。（2）灭菌时，注意蒸汽量分主、次。强调底部进汽，注意手感检查传热。（3）注意冷却部位冷水排除干净。（4）在有条件情况下，合理调整发酵车间内灭菌罐的进度，确保实消用汽，必要时避开用汽高峰。第20页，共69页，2023年，2月20日，星期三3)蒸汽含水量较大时如何进行实罐消毒灭菌？蒸汽含水量较大，说明蒸汽质量是湿饱和蒸汽。湿饱和蒸汽的温度低，穿透力差，灭菌效果不理想。在这种条件下进行实消灭菌可采取如下补救措施。

(1)实消前采用空罐预消法，排除蒸汽中部分冷凝水，相对提高蒸汽质量。

(2)也可采用支管放汽的办法，如取样管、罐底蒸汽在实消前大量排汽排水，相对地提高蒸汽质量。

第21页，共69页，2023年，2月20日，星期三4)如何防止灭菌过程中发酵罐玻璃视镜破裂?

（1）灭菌过程中严禁超压工作。（2）经常检查发酵罐压力表灵敏度，防止失灵。（3）视镜紧固螺丝应受力均匀，不偏紧。（4）预热时，要待罐温上升后再开冲视镜蒸汽阀进汽。（5）灭菌时，视镜上应有遮盖物。（6）严禁在灭菌过程中贴着透视镜窥视。第22页，共69页，2023年，2月20日，星期三3﹑染菌的后果﹑预防及

处理3．1染菌的后果3.1.1发酵罐污染杂菌后，可能会发生以下几种异常情况：（1）罐温升高。（2）pH值急剧变化。（3）化学测定的糖、氮、效价发生异常。（4）发酵液产生异味。（5）泡沫增多且不易消除。第23页，共69页，2023年，2月20日，星期三3.1.2发酵染菌可能会影响抗生素产量发酵染菌都影响抗生素的产量，但影响程度会有不同。污染某些杂菌会阻滞抗生素的合成，而污染有一些杂菌则对抗生素的合成没有影响。即使染菌不影响抗生素的合成，仍然也会与正常产生菌争夺养料，使菌种生长不良。杂菌的生长又会改变发酵液的pH值，产生有毒代谢产物，产生降解抗生素的酶类，以及使发酵液粘度增加，导致难以过滤，使抗生素产量降低。污染芽孢杆菌的后果是什么?第24页，共69页，2023年，2月20日，星期三3．2染菌的预防3.2.1确保抗生素发酵过程中的纯种培养状态，从整体上必须做到以下几点:(1)抗生素发酵使用的生产菌种必须纯净不污染杂菌。

(2)发酵罐及其一切附属设备如管件、阀门、容器均应无死角、无泄漏、无积垢，防止杂菌侵入。

(3)发酵过程所引入的物料均应经过灭菌，符合无菌要求。

(4)发酵罐内引入的空气应经无菌处理。

(5)灭菌操作应做到科学、谨慎、合理，确保灭菌彻底。

(6)发酵罐运转过程中防止形成负压。第25页，共69页，2023年，2月20日，星期三3.2.2防治染菌特别是要加强无菌空气的管理（1）总空气过滤器及分空气过滤器的定期更换介质的管理制度。（2）总空气过滤器及分空气过滤器的定期消毒灭菌的管理制度。（3）空气过滤器各吹口(排气)，总管、支管各吹口定期检查的管理制度。（4）来源空气的温度、湿度及特殊气候条件下(比如夏天和冬天的空气湿度变化大)的相应规定。（5）空气系统无菌定期监测的管理制度(建议)。第26页，共69页，2023年，2月20日，星期三3.2.3设备加工不良造成的渗漏预防

属于制作加工不良的渗漏多发生在弯头和焊缝处。因此工厂在正式投入使用前，应进行适当的调研和试验，以保证所用设备或附件能适应工艺要求。设备极其附件渗漏而导致染菌的几率很高。因此，有必要对发酵用的设备及附件进行规范化的维修，这是非常重要的。

第27页，共69页，2023年，2月20日，星期三3.2.4其他设备腐蚀导致的染菌:

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化学腐蚀染菌防治通常通过选用耐腐蚀材料、添加缓蚀剂、控制及改善腐蚀环境（如降低冷却水中的氯离子）等措施，可以降低或防止化学腐蚀。使用防腐涂料也是防止化学腐蚀的有效措施之一，并在工业发酵中得到应用。

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电化学腐蚀染菌防治电化学腐蚀常采用阴极保护法来防止，其基本原理是使要保护的金属成为阴极，由于阴极是还原反应，从而使金属得到保护。但对抗生素发酵设备的电化学腐蚀来说，几乎还没有保护的方法。

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腐蚀染菌的防治磨蚀的防治方法一是对发酵用的培养基中的固体成分研磨到相当的细度。如美国施贵宝公司将培养基中的黄豆粉研磨到200目以下。二是设备定期检修时，应检查一下设备中受蒸汽、空气和其他流体冲击的部位是否被腐蚀，如被磨蚀应即使采取措施。第28页，共69页，2023年，2月20日，星期三空罐灭菌空罐灭菌称为“空消”，即在未加培养基的发酵罐内通入饱和蒸汽进行湿热灭菌。空罐灭菌的压力和温度都可高于实罐灭菌，保温时间也可适当延长以保证罐体的彻底灭菌。一般空消的罐压达1.6~1.8公斤／厘米2，温度为128~130℃。染菌罐空消，必要时加甲醛熏消以保证灭菌彻底。为什么发酵设备及管道的末端要安装小排汽阀?发酵过程中使用的氨水(或低浓度碱水)为什么必须作无菌处理?第29页，共69页，2023年，2月20日，星期三3．3染菌后的处理3.3.1发酵前期染菌的处理（1）当发酵前期发生染菌后，如培养基中的碳、氮源含量还比较高时，终止发酵，将培养基加热至规定温度，重新进行灭菌处理后，再接入种子进行发酵；（2）如果此时染菌已造成较大的危害，培养基中的碳、氮源的消耗量已比较多，则可放掉部分料液，补充新鲜的培养基，重新进行灭菌处理后，再接种进行发酵。（3）也可采取降温培养、调节pH值、调整补料量、补加培养基等措施进行处理。第30页，共69页，2023年，2月20日，星期三3.3.2发酵中、后期染菌处理

（1）发酵中、后期染菌或发酵前期轻微染菌而发现较晚时，可以加入适当地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，也可采取降低培养温度、降低通风量、停止搅拌、少量补糖等其它措施，进行处理。（2）如果发酵过程的产物代谢已达到一定水平，此时产品的含量若达一定值，只要明确是染菌也可放罐。（3）对于没有提取价值得发酵液，废弃前应加热至100℃以上、保持30min后才能排放。第31页，共69页，2023年，2月20日，星期三3.3.3染菌后的发酵液(以下是指没有提取价值的)处理是十分重要的。着重强调以下几点：（1）染菌的发酵液，必须加热至100℃以上，保温20分钟以上后放掉。（2）染菌发酵液应从下水道排出，不能使用物料管放染菌液。（3）染菌液排放后，取样漏斗、下水道、车间环境应用甲醛消毒。（4）染菌罐应及时对操作、罐内外设备进行认真检查。（5）染菌罐再进罐时应加甲醛预消(建议)一次。

染菌严重的罐应如何进行空罐处理？

连续染芽孢杆菌后为什么要用碱水煮罐和浸泡管道?第32页，共69页，2023年，2月20日，星期三3.3.4染菌罐发酵液的预处理物理法处理染菌发酵液提高滤速的方法是加热使蛋白质沉淀。在发酵罐内开搅拌，经蛇管通蒸汽加热至50℃时停气，最高罐温不要超过70℃。自然冷却后酸化，酸化后放置一段时间，便沉淀蛋白质与水分离，可望过滤速度加快，难处得的批号可依上法间歇两次加热或延长保温时间，仍可收获一部分产品。化学法处理染菌发酵液提高滤速的方法是在发酵液中力入适量化学物质如净化剂、絮凝剂、杀菌剂、碳酸钙等，使生成胶体或钙盐沉淀，分离杂质。

物理法与化学法处理染菌罐发酵液，哪一种方法效果好?第33页，共69页，2023年，2月20日，星期三4﹑染菌分析

发酵染菌原因主要包括设备渗漏、空气管道带菌、接种管道带菌、种子带菌、培养基灭菌不彻底、泡沫顶盖以及操作不当等因素。第34页，共69页，2023年，2月20日，星期三A,设备渗漏方面原因：设备渗漏在染菌诸因素中所占比例较大。设备渗漏包括阀门渗漏、盘管夹层腐蚀渗漏等。由于发酵罐需要经受温度的升降变化,使用久了难免会出现夹层盘管的细微腐蚀而出现渗漏,导致染菌的发生。当设备渗漏时,往往每批染菌发生的时间逐渐提前。因此,为预防设备渗漏引起的发酵过程染菌,在发酵投料前必须进行设备的保压检查。若罐体体积较小,可用工艺水加压保压;若罐体体积较大,则使用部分加水以气保压。以上两种方法(适用于夹层盘管渗漏)均可在投料前发现渗漏之处,即可及时检修,确保发酵的正常进行。第35页，共69页，2023年，2月20日，星期三1）设备加工不良造成渗漏由于设备制作加工者对工业发酵工艺要求不甚了解，故设备加工不良或有缺陷而引起穿孔渗漏，也是常见的染菌原因之一。第36页，共69页，2023年，2月20日，星期三2）化学腐蚀所谓化学腐蚀是指金属或合金与介质间直接的化学作用而引起的破坏。发酵设备及附件所接触的介质主要为蒸汽、空气、油、糖及含氮的水溶液。这些介质的化学性稳定、与金属或合金间的化学作用非常缓慢。条发酵液的PH值需要用酸和碱，前体如苯乙酸（青霉素发酵）、丙酸（红霉素发酵）等，这些物质均能产生化学作用，即发生化学腐蚀。但由于接触时间较短，且这些物质的数量不多，因此，可以认为在抗生素发酵中，化学腐蚀并不是设备损坏的主要原因。但在有机酸发酵中，化学腐蚀是设备损坏的主要原因。第37页，共69页，2023年，2月20日，星期三3）电化学腐蚀金属腐蚀经常伴有电流发生。当电子从金属的某一区域的电介质溶液转移而引起的破坏称为电化学腐蚀，亦即由于电介质的存在，在金属表面产生微电池作用，从而使较活泼的金属放出电子而发生氧化反映的一种腐蚀。电化学腐蚀能不断深入金属内部，使设备腐蚀穿孔，电化学腐蚀的破坏性比化学腐蚀还要严重。在抗生素发酵过程中，需要连续输入空气，又连续产生二氧化碳，从而使发酵设备加速腐蚀。第38页，共69页，2023年，2月20日，星期三4）腐蚀金属、合金或非金属材料与截止长期连续不断地摩擦而引起的破坏称为腐蚀。磨蚀没有化学和电化学反应发生，纯粹是机械磨损。工业发酵培养基中常含有黄豆粉、花生粉或其他种籽饼粉等固体成分，在发酵过程中因搅拌而与罐壁、盘管、搅拌轴、挡板长期连续摩擦，使罐体、盘管磨蚀而窗空泄漏。各种籽实在榨油和籽饼加工过程中，可能搀杂泥沙、金属等异物，从而使磨蚀加快。培养基中的其他成分如玉米浆等，也常混有固体异物，这些都是造成磨损的原因。造成磨蚀的另一个不可忽视的原因是蒸汽和压缩空气对设备的冲击。如某抗生素厂在红霉素生产中，某发酵罐在140天中连续18批污染杂菌，对各种原因进行分析均不能得到肯定的结论。后来发现，压缩空气的入口正对着发酵罐罐底封头上的加强板。加强板受压缩空气长期连续吹击而裂开，形成一条裂缝，污垢积聚其中，蒸汽灭菌时，污垢中的杂菌不易杀灭，因而造成连续染菌。后经调换加强板，即再未发生染菌情况。第39页，共69页，2023年，2月20日，星期三B,空气过滤系统方面原因：空气过滤系统带菌在发酵染菌因素中也占有一定比例。为了获取洁净的过滤空气,空气过滤器进风口的空气要保持清洁,空气中的菌数要控制在一定范围之内。同时,尽可能减少生产环境中的空气带油、水含量,提高空气过滤器的空气温度,降低空气相对湿度。空气过滤芯的灭菌要彻底,过滤介质要定期检查更换。空气过滤系统带菌会使发酵罐批批染菌、罐罐染菌,此时就要作空气过滤系统的无菌样检测。因此,生产中应定期对空气过滤系统进行无菌检测,避免和减少由此染菌带来的经济损失。第40页，共69页，2023年，2月20日，星期三C,接种管道方面原因：接种管道灭菌不彻底是发酵染菌的主要因素之一。在生产中经常出现初期生产时发酵正常,生产一定时间后就出现染菌现象。分析原因,在生产初期由于接种管道中不存在残留料液的“死角”,而生产一段时间后,由于管道冲洗不彻底,在接种管道中残留料液形成“死角”,当与外界接触后,感染杂菌,再次使用接种管道由于灭菌不彻底,导致感染的杂菌仍然存活,当接种时随种子液一同接入发酵培养基,至使发酵感染。预防此类问题的发生方法是接种管道管路弯处不要过多,管道内表面材质要光滑,接种管道使用过后及时冲洗,确保不留“死角”。发现接种管道染菌,要增加接种管道的灭菌时间。第41页，共69页，2023年，2月20日，星期三D,菌种方面原因：

种子带菌在发酵染菌因素中也占一定比例。种子带菌对发酵培养的危害极大,它使发酵初期即开始染菌,严重者使发酵“倒罐”,使生产蒙受巨大的经济损失。为避免发酵倒罐,在接种前,必须取样镜检,确保种子无杂菌后,再接入下一级发酵罐。第42页，共69页，2023年，2月20日，星期三E,培养基灭菌方面原因：

培养基灭菌不彻底在发酵染菌因素中比例较小。当发酵罐体积较大,投料浓度较高,料液黏度较大时,培养基容易形成粘块,正常灭菌不易将固体粘块中的杂菌灭死,在发酵培养过程中,固体粘块逐渐被溶液浸开,将杂菌释放到培养基中,造成染菌。因此,打入发酵罐前的料液必须搅拌均匀,并经筛网分筛,将固体粘块拦截在发酵罐之外。第43页，共69页，2023年，2月20日，星期三F,其它原因：

发酵料液起沫易造成泡沫顶盖而从流量计处外溢,也可能造成染菌,因此选用消泡剂就显得至关重要,选用消泡效果好的消泡剂可以减少染菌几率。生产中,当料液起沫严重时,可适当停止搅拌和底风,并从顶部压入无菌空气,或者关小大排气增加罐压,可使泡沫下降。

第44页，共69页，2023年，2月20日，星期三

此外,还有些细小之处,如视镜松动、轴封密闭不严、顶盖不紧、阀门关闭不严等,均可造成染菌,给生产带来不必要的损失。而至于人员操作方面也应做到：思想上要高度重视,操作上要一丝不苟。从发酵设备、原料配比、消毒到发酵结束,整个过程中各岗位操作人员要切实树立无菌观念,严格遵守无菌操作规定和生产操作规程,从各个环节保证杂菌不入侵发酵系统。同时加强车间和周边环境的清洁卫生工作,杜绝杂菌的来源和繁殖机会,这对防止杂菌污染也极为重要。总之,尽管染菌的原因诸多,但若在以上几大环节加以预防和重视,严格执行生产工艺操作规程,染菌几率将会控制在最低程度,从而能充分保证生产的正常进行。第45页，共69页，2023年，2月20日，星期三举例:造成染菌的设备因素:

（1）空气分布管安装不合理。（2）排气、排污管道相互串连在一起。（3）几只罐共用一条糖、油、料的管道，安装不合理造成死角。（4）总蒸汽管和分蒸汽管大小一样，灭菌时造成“短路”。（5）管道中的阀门和法兰丝口渗漏。（6）管壁穿孔。（7）罐内冷却蛇管穿孔。（8）空气分布管腐蚀和穿孔。（9）轴封漏。为避免设备因素构成染菌，发酵设备必须以简化、严密、无死角、方便操作为设计原理。

发酵设备哪些部位容易发生泄漏?(补充)第46页，共69页，2023年，2月20日，星期三造成染菌的操作因素:

造成染菌的操作因素指的是操作者的操作方法、操作质量和工作责任心，这些人为能够做好的，但又未能做到而造成染菌的因素。避免人为操作而造成染菌的方法是提高工作责任心，提高工作质量，学习和掌握消毒灭菌的技术理论和本领，提高自身的技术素质。

发酵车间大面积染菌时如何寻找染菌原因?第47页，共69页，2023年，2月20日，星期三导致空气系统污染的因素:

抗生素发酵过程需要不断地通入无菌空气，如果空气净化处理不当常招致大面积的染菌，造成空气系统污染的原因主要有以下几方面。

(1)空气在压缩冷却过程中可析出大量的水份，必须注意冷却后空气的定期放水。空气带水易使过滤器失效而发生染菌。

(2)设备年久失修、穿孔亦是导致空气系统染菌的重要原因。

(3)进入过滤器之前空气未有升温，或者虽有加温装置但管道较长，边加热，边冷却，没有起到加温空气使空气中相对湿度降低的效果，导致空气过滤介质受潮，滤菌效率下降。

(4)使用棉花活性炭为总过滤器介质时，装垫密度不合要求，铺垫不均匀，灭菌操作不当等造成介质被吹翻空气走短路，造成空气系统污染。

(5)使用超细纤维纸作空气过滤介质时，滤纸强度差，加之装垫不当，灭菌操作时蒸汽流量过大，冷凝水过多，使滤纸破裂，均可使空气过滤系统失效。

如何正确判断空气系统故障造成的染菌?第48页，共69页，2023年，2月20日，星期三补料过程中容易导致染菌因素:

很多工厂的补料系统是公用系统，只有一根补料管道兼管所有发酵罐的外料。有的虽用两根管道，但一根管道也要补好几台罐，很少是采用单罐补料设备的。因此补料管道灭菌不彻底常导致染菌。尤其是有的操作工图方便，消毒管道后间隔时间太长，有的在管道灭菌后忘记用蒸汽保压或者管道掉零磅也照常补料，这些都是染菌的隐患。此外，补料入罐管道的小排气阀没有及时检修，造成垫漏，在补料过程由于补料液的流速很大，就有可能将外界空子中的杂菌经由小排气阀漏洞抽入罐内而造成染菌。

泡沫顶罐为什么容易导致染菌？第49页，共69页，2023年，2月20日，星期三培养基中蛋白质含量越高越不容易消透蛋白质在加热时会凝固在菌体外部形成一层膜，从而增强了菌体对外界不良条件的抵抗力，使杂菌不容易被杀灭。所以，凡是蛋白质含量较高的培养基，均要严格控制灭菌的时间及温度。

蛋白质含量较高的原材料主要有：黄豆饼粉≥39％花生饼粉≥42％玉米浆≥40％麸质水≥40％麸质粉(即玉米蛋白粉)≥60％第50页，共69页，2023年，2月20日，星期三发酵罐内易构成死角的地方在发酵罐内易构成死角的部位有空气分布管的堵塞及穿孔；罐内管路的穿孔及管路与罐壁缝隙间的菌丝堆积物；罐内档板背后及蛇形管托架上的菌丝堆积物；搅拌盘及底瓦支架上的菌丝堆积物；罐底残留的菌丝体及焦化物；人梯焊缝处等。以上这些部位，由于培养基的不断消毒、粘结，形成较厚的焦化层，每批下罐清理检查时，如不清除这些死角，藏在里面的杂菌将很难消透。所以，必须坚持每批下罐清除死角的制度。第51页，共69页，2023年，2月20日，星期三5﹑补充5.1发酵罐经常污染的杂菌﹑它们的最适温度及致死围:

类别最适温度pH致死温度致死时间酵母菌25℃3.8~6.050~60℃5~10分钟霉菌25℃4.0~5.850～60℃5~10分钟球菌30℃5.0～7.050～605~10分钟长短杆菌37℃6.5—7.560℃10分钟芽孢杆菌37℃6.5～7.5100℃6~17分钟第52页，共69页，2023年，2月20日，星期三5.2常见杂菌的来源1）长短杆菌及球菌的污染源:(1)未净化彻底的空气及空气过滤器失效。

(2)冷水设备的泄漏、穿孔。

(3)设备死角带菌，设备泄漏点污染及灭菌操作不彻底。第53页，共69页，2023年，2月20日，星期三2）芽孢杆菌的污染源:

(1)发酵设备上的死角造成灭菌不彻底。

(2)灭菌过程中的假压力使灭菌不彻底，或流速控制太快。

(3)玉米浆、酵母粉中含有大量的芽孢杆菌，灭菌不彻底造成染菌。第54页，共69页，2023年，2月20日，星期三3）霉菌的污染源:

（1）种子制备过程中带菌。（2）空气带菌。（3）物料倒流空气管路后滋生杂菌。（4）发酵罐搅拌密封处泄漏。第55页，共69页，2023年，2月20日，星期三4）酵母菌的污染源:

（1）种子制备过程中带菌。（2）含糖量较高的贮罐、计量罐的泄漏。（3）空气系统倒流物料的滋生杂菌。（4）发酵罐搅拌轴封处的泄漏。

第56页，共69页，2023年，2月20日，星期三5.3噬菌体污染及其防治

1）症状：发酵液光密度不上升或回降；pH值逐渐上升；氨利用停止；糖耗、温升缓慢或停止；产生大量泡沫，使发酵液呈粘胶状；镜检时菌体数量显著减少，甚至找不到完整菌体；发酵周期延长、产物生成量减少或停止等。

2）根源：环境污染噬菌体是造成噬菌体感染的主要根源。

3）防治：严禁活菌体排放，切断噬菌体的“根源”；做好环境卫生，消灭噬菌体与杂菌；严防噬菌体与杂菌进入种子罐或发酵罐内；抑制罐内噬菌体的生长；轮换使用菌种或使用抗性菌株。

4）挽救措施:1、尽快提取产品

2、药物抵抗（如四环素可抵抗乳糖杆菌噬菌体；吐温60等表面活性剂可抑制噬菌体的增殖和吸附）

3、罐内灭噬菌体法（60-70℃，5min可灭活）第57页，共69页，2023年，2月20日，星期三谢谢观看!第58页，共69页，2023年，2月20日，星期三实消加热过程中突然停搅拌怎么办?

在实消加热过程中，因机械或动力的原因突然停止搅拌，或因泡沫太大无法开搅拌时，采取如下措施：（1）加大罐底部进汽量，如罐底蒸汽、空气分布管蒸汽，目的是加速料液翻腾，加速热传递，避免因受热不均而产生假压力。（2）合理控制罐顶部进汽，适当开大罐上排气阀，使受热均匀，低温气体能彻底排出。以上操作均得时刻注意液位泡沫的变化，避免泡沫顶罐或逃料。

返回第59页，共69页，2023年，2月20日，星期三实消过程中泡沫顶罐，无法控制进汽怎么办?

实消过程中泡沫顶罐，各支管无法进汽，罐压升高，是造成染菌的重要原因。除忘加消沫剂原因以外，当发生以上异常情况时可采取如下措施：

(1)关小所有进汽阀门，关闭排气阀闷罐。

(2)利用搅拌的作用和罐压把泡沫压下去。

(3)当泡沫下去后，适当降低罐压重新组织合理进汽。

(4)注意控制进汽量与排汽量的平衡。

返回第60页，共69页，2023年，2月20日，星期三实消过程中罐压与罐温不一致怎么办?

实消过程中，压力与温度是对应的关系；一旦发生罐压与罐温不一致时应重点检查：

(1)进汽量与排气的控制，是否形成假压力。如果操作不当，应重新组织合理进汽，排除假压力。如无假压力产生的迹象，再进行如下的检查。

(2)罐上压力表是否失灵或堵塞，可进行换表或疏通。

(3)罐上玻璃温度计(有温度计的情况下)是否失灵或温度计套管内有无导热剂。可进行温度计更换，或在温度计套管内添加导热剂。

返回第61页，共69页，2023年，2月20日，星期三假压力产生的原因是什么?如何避免假压力?

在实消过程中，热传递的对流进行不迅速、不充分，即升温的时