发酵过程染菌及防治方法

1、 种子培养异常
表现为培养的种子质量不合格
① 菌体生长缓慢 培养基原料质量下降、菌体老化、灭菌操作
失误、供氧不足、培养温度偏高或偏低、酸 在培养过程中有些丝状菌容易产生菌丝团，菌体仅在 碱度调节不当；接种物冷藏时间长或接种量 表面生长，菌丝向四周伸展，而菌丝团的中央结实， 过低而导致菌体量少；接种物本身质量差等 使内部菌丝的营养吸收和呼吸受到很大影响，从而不 能正常地生长。 通气不良或停止搅拌导致溶解氧浓度不足；原料质量 差或灭菌效果差导致培养基质量下降；接种的孢子或 菌丝保藏时间长而菌落数少，泡沫多；罐内装料小、 菌丝粘壁等会导致培养液的菌丝浓度比较低；接种物 种龄短等导致菌体生长缓慢造成菌丝结团。
第二节 发酵异常现象及原因分析
一、种子培养和发酵的异常现象 二、染菌的检查和判断 三、发酵染菌原因分析
一、种子培养和发酵的异常现象

发酵过程中的种子培养和发酵的异常现象是指发酵过 程中某些物理参数、化学参数或生物参数发生与原有 规律不同的改变，这些改变必然影响发酵水平，使生 产蒙受损失。对此应及时查明原因，加以解决。
发酵中期染菌将会导致培养基中的营养物质大量消耗，并 严重干扰生产菌的代谢，影响产物的生成。 有的染菌后杂菌大量繁殖，产生酸性物质，使pH值下降， 糖、氮等的消耗加速；菌体自溶，致使发酵液发粘，产生大 量的泡沫，代谢产物的积累减少或停止； 有的染菌后会使已生成的产物被利用或破坏。 从目前的情况来看，发酵中期染菌一般较难挽救，危害性 较大，在生产过程中应尽力做到早发现、快处理。
二、染菌发生的不同时间对发酵的影响
④ 发酵后期染菌
由于发酵后期培养基中的糖等营养物质已接近耗尽， 且发酵的产物也已积累较多，如果染菌量不太多，对发 酵影响相对来说就要小一些，可继续进行发酵。 对发酵产物来说，发酵后期染菌对不同的产物的影响 也是不同的，如抗生素、柠檬酸的发酵，染菌对产物的 影响不大；肌苷酸、谷氨酸等地发酵，后期染菌也会影 响产物的产量、提取和产品的质量。
不管是对于哪种发酵过程，一旦发生染菌，都会 由于培养基中的营养成分被消耗或代谢产物被分 解，严重影响到产物的生成，使发酵产品的产量 大为降低。

一、染菌对不同发酵过程的影响
1) 青霉素发酵过程：由于许多杂菌都能产生青霉素酶，因此不管染菌是 发生在发酵前期、中期或后期，都会使青霉素迅速分解破坏，使目的 产物得率降低，危害十分严重。 2) 核苷或核苷酸发酵过程：由于所用的生产菌种是多种营养缺陷型微生 物，其生长能力差，所需的培养基营养丰富，因此容易受到杂菌的污 染，且染菌后，培养基中的营养成分迅速被消耗，严重抑制了生产菌 的生长和代谢产物的生成。 3) 柠檬酸等有机酸发酵过程：一般在产酸后发酵液的pH值比较低，杂菌 生长十分困难，在发酵中、后期不太会发生染菌，主要是要预防发酵 前期染菌。 4) 谷氨酸发酵：周期短，生产菌繁殖快，培养基不太丰富，一般较少污 染杂菌，但噬菌体污染对谷氨酸发酵的影响较大。
pH值过高或过低
发酵过程中由于培养基原料质量差、灭菌效果差、加糖、 加油过多或过于集中，将会引起pH的异常变化。 pH值变化是所有代谢反应的综合反映，在发酵的各个时 期都有一定规律，pH值的异常就意味着发酵的异常。
溶解氧水平异常
发酵过程中的溶解氧水平发生异常变化一般就是发酵染菌发生的表现。
正常发酵过程中，发酵初期菌体处于适应期，耗氧量很少，溶解氧基本不变；当菌体 进入对数生长期，耗氧量增加，溶解氧浓度很快下降，并且维持在一定的水平，这阶 段中操作条件的变化会使溶解氧有所波动，但变化不大；发酵后期菌体衰老，耗氧量 减少，溶解氧又再度上升； 当感染噬菌体后，生产菌的呼吸作用受抑制，溶解氧浓度很快上升。发酵过程感染噬 菌体后，溶解氧的变化比菌体浓度更灵敏，能更好的预见染菌的发生。
② 菌丝结团
③ 代谢不正常
代谢不正常表现出糖、氨基氮等变化部正常，菌体浓度和代谢产物不正常。 原因很复杂，与接种物质量和培养基质量差、培养环境条件差、接种量小、 杂菌污染等有关。
2、发酵异常
① 菌体生长差
② pH值过高或过低 ③ 溶解氧水平异常
④ 泡沫过多
⑤ 菌体浓度过高或过低
菌体生长差
由于种子质量差或种子低温放置时间长导致菌体数量较 少、停滞期延长、发酵液内菌体数量增长缓慢、外形不整 齐。 种子质量不好、菌种的发酵性能差、环境条件差、培养 基质量不好、接种量太少等均会引起糖、氮的消耗少或间 歇停滞，出现糖、氮代谢缓慢现象。
二、染菌发生的不同时间对发酵的影响
① 种子培养期染菌
种子培养主要是使微生物细胞生长与繁殖，此时，微生 物菌体浓度低，培养基地营养十分丰富，比较容易染菌。
若将污染的种子带入发酵罐，则危害极大，因此应严格 控制种子染菌的发生。 一旦发现种子受到杂菌的污染，应经灭菌后弃去，并对 种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。
第八章
发酵过程染菌及其防治
发酵染菌：指在发酵过程中生产菌以外
的其他微生物侵入了发酵系统，从而使发 酵过程失去真正意义上的纯种培养。
第一节 染菌对发酵的影响
一、染菌对不同发酵过程的影响 二、染菌发生的不同时间对发酵的影响
一、染菌对不同发酵过程的影响

由于各种发酵过程所用的微生物菌种、培养基以 及发酵的条件、产物的性质不同，染菌造成的危 害程度也不同。
二、染菌发染菌
在发酵前期，微生物菌体主要是处于生长、繁殖阶段，此 时期代谢的产物很少，相对而言这个时期也容易染菌。 染菌后的杂菌将迅速繁殖，与生产菌争夺培养基中的营养 物质，严重干扰生产菌的正常生长、繁殖及产物的生成。
二、染菌发生的不同时间对发酵的影响
③ 发酵中期染菌
由于污染的杂菌好氧性不同，产生溶解氧异常的现象也是不同的。
杂菌是好氧性微生物时，溶解氧的变化是在较短时间内下降，直到接近 于零，且在长时间内不能回升； 杂菌是非好氧性微生物，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。
对于特定的发酵过程，工艺确定后，排出的气体中CO2含量的变化是 规律的。