染菌原因危害及解除方法

接入样品
除了以上方法外，实际生产中还可以根据 除了以上方法外， 以下参数的异常变化来判断是否染菌。 以下参数的异常变化来判断是否染菌。结合计 算机建模，可及早发现与预测染菌。 算机建模，可及早发现与预测染菌。 1.降糖速度 1. 降糖速度 2.产酸速度，pH值 2. 产酸速度，pH值 产酸速度 3.溶解氧 3. 溶解氧 4. 光密度 5. 排气中CO2含量 排气中CO 6. 产物含量 7. O2的消耗
4.从染菌的时间分析 4.从染菌的时间分析 从染菌的时间
发酵早期染菌 可能是从种子中带入，或由于培养基灭菌不 可能是从种子中带入， 彻底，或设备有“死角” 清洗不干净而染菌。 彻底，或设备有“死角”，清洗不干净而染菌。 发酵中后期染菌 可能是无菌空气或中间补料带入杂菌，或发 可能是无菌空气或中间补料带入杂菌， 酵设备渗漏， 酵设备渗漏，以及操作不合理逐渐侵入杂菌而造 成的。 成的。
1.国外一抗生素发酵染菌原因的分析 1.国外一抗生素发酵染菌原因的分析
染菌原因 种子带菌 接种时罐压跌零 培养基灭菌不透 空气系统带菌 搅拌轴密封泄漏 泡沫冒顶 夹套穿孔 百分率,% 百分率,% 9.64 0.19 0.79 19.96 2.09 0.48 12.36 染菌原因 蛇管穿孔 接种管穿孔 阀门泄漏 罐盖漏 其他设备漏 操作问题 原因不明 百分率,% 百分率,% 5.89 0.39 1.45 1.54 10.13 10.15 24.91
二、污染杂菌的途径和染菌的判断
(一)染菌的途径
① 原料方面 主要原因是灭菌不彻底 ② 种子方面 ③ 无菌空气 ④ 设备方面
(二)染菌的检查与判断
从三方面进行： 从三方面进行： 1. 无菌试验 2. 显微镜检查 3. 生理生化指标的变化
1.无菌试验 1.无菌试验
判断发酵是否染菌应以无菌试验结果为根据 无菌试验的目的： 无菌试验的目的： ① 监测培养基、发酵罐及附属设备灭菌是否彻底 监测培养基、 ② 监测发酵过程中是否有杂菌从外界侵入 ③ 了解整个生产过程是否存在染菌的隐患和死角
2.国内某制药厂发酵染菌原因的分析 2.国内某制药厂发酵染菌原因的分析
染菌原因 外界带入杂菌（取样、补料带入） 外界带入杂菌（取样、补料带入） 设备穿孔 空气系统带菌 停电罐压跌零 接种 蒸汽压力不够或蒸汽量不足 管理问题 操作违反规程 种子带菌 原因不明 百分率, 百分率 % 8.20 7.60 26.00 1.60 11.00 0.60 7.09 1.60 0.60 35.00
对提取的影响： 对提取的影响：
有机溶剂萃取工艺： 有机溶剂萃取工艺：染菌的发酵液含有 更多的水溶性蛋白质，易发生乳化， 更多的水溶性蛋白质，易发生乳化，使 水相和溶剂相难以分开。 水相和溶剂相难以分开。 离子交换工艺：杂菌易粘附在离子交换 离子交换工艺： 树脂表面或被离子交换树脂吸附， 树脂表面或被离子交换树脂吸附，大大 降低离子交换树脂的交换量。 降低离子交换树脂的交换量。
染菌对产物提取和产品质量的影响： 染菌对产物提取和产品质量的影响：
对过滤的影响： 对过滤的影响：
发酵液的粘度加大 菌体大多自溶 由于发酵不彻底， 由于发酵不彻底，基质的残留浓度高
造成的后果： 造成的后果：
过滤时间拉长，影响设备的周转使用， 过滤时间拉长，影响设备的周转使用，破坏 生产平衡 大幅度降低过滤收率
② 污染产品 ③ 抑制生产菌的生长和代谢的产生 ④ 影响产物的提取
不同产品染菌情况不同： 不同产品染菌情况不同：
① 谷氨酸发酵、酶制剂发酵最怕噬菌体污染，并且 谷氨酸发酵、酶制剂发酵最怕噬菌体污染， 发酵 发酵最怕噬菌体污染 很容易造成连续污染 ② 柠檬酸发酵最怕污染皱褶青霉菌，使黑曲霉死亡 柠檬酸发酵最怕污染皱褶青霉菌 发酵最怕污染皱褶青霉菌， ③ 抗生素工业中最怕污染短杆菌，产气杆菌，假单 抗生素工业中最怕污染短杆菌 产气杆菌， 工业中最怕污染短杆菌， 孢菌 ④ 酒类生产中最怕污染野生酵母，醋酸菌乳酸菌等 酒类生产中最怕污染野生酵母 中最怕污染野生酵母， ⑤ 酒精发酵中主要是污染醋酸菌，乳酸菌等 酒精发酵中主要是污染醋酸菌 中主要是污染醋酸菌，
第三节 工业发酵的染菌及其防治
一、染菌的危害 二、污染杂菌的途径和染菌的判断
(一)染菌的途径 (二)染菌的检查与判断 (三)杂菌检查中的注意事项 (四)检查的工序和时间
三、污染杂菌的原因及其分析
(一)发酵染菌率 (二)染菌原因的分析
四、发酵染菌的防止
(一)原料染菌的防治 (二)种子带菌的原因及防止 (三)设备染菌的原因及防止 (四)染菌后的挽救措施 (五)严格操作管理
对产品质量的影响： 对产品质量的影响：
对内在质量的影响：染菌的发酵液含有较 对内在质量的影响： 多的蛋白质和其它杂质。 多的蛋白质和其它杂质。对产品的纯度有 较大影响。 较大影响。 对产品外观的影响： 对产品外观的影响：一些染菌的发酵液经 处理过滤后得到澄清的发酵液，放置后会 处理过滤后得到澄清的发酵液， 出现混浊，影响产品的外观。 出现混浊，影响产品的外观。
3.各种检查方法的比较 3.各种检查方法的比较
显微镜检查方法简便、快速，能及时发现杂菌， 显微镜检查方法简便、快速，能及时发现杂菌， 方法简便 但由于镜捡取样少，视野的观察面也小， 但由于镜捡取样少，视野的观察面也小，因此不 易检出早期杂菌。 易检出早期杂菌。 平板划线法和肉汤培养方法的缺点是需经较长时 平板划线法和肉汤培养方法的缺点是需经较长时 间培养(一般要过夜)才能判断结果， 间培养(一般要过夜)才能判断结果，且操作较繁 琐，但它要比显微镜能检出更少的杂菌，而且结 但它要比显微镜能检出更少的杂菌， 果也更为准确。 果也更为准确。
五、噬菌体感染和处理方法
一、染菌的危害
发酵染菌能给生产带来严重危害， 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。 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， 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。 更为突出。 几乎所有的发酵工业，都有可能遭受杂菌的污染。 几乎所有的发酵工业，都有可能遭受杂菌的污染。 染菌的结果，轻者影响产量或产品质量， 染菌的结果，轻者影响产量或产品质量，重者可能 导致倒罐，甚至停产。 导致倒罐，甚至停产。 染菌的具体危害： 染菌的具体危害： ① 分解产物
(二)染菌原因的分析
避免在发酵生产中污染杂菌应以预防为主。防重于 避免在发酵生产中污染杂菌应以预防为主。 事前防止胜于事后挽救。 治，事前防止胜于事后挽救。如果一旦发生染菌现象就 要尽快找出原因及时纠正、堵塞漏洞才能减少损失， 要尽快找出原因及时纠正、堵塞漏洞才能减少损失，并 从中吸取经验教训，避免以后有类似情况发生， 从中吸取经验教训，避免以后有类似情况发生，保持生 产的正常进行。 产的正常进行。 在发酵生产中，引起染菌的原因比较复杂，有时不 在发酵生产中，引起染菌的原因比较复杂， 能及时找出而耽误了生产。如果原因一经查出， 能及时找出而耽误了生产。如果原因一经查出，解决的 办法还是比较容易和迅速的。 办法还是比较容易和迅速的。 所以，我们必须善于透过现象看本质， 所以，我们必须善于透过现象看本质，对染菌的情 况作具体分析，不致盲目寻找而耽误了时间， 况作具体分析，不致盲目寻找而耽误了时间，也不致于 将染菌的真正原因遗漏而造成连续染菌事故。 将染菌的真正原因遗漏而造成连续染菌事故。本节根据 发酵工厂的生产经验， 发酵工厂的生产经验，从一般染菌的现象来分析引起染 菌的可能原因。 菌的可能原因。
3.从染菌的规模来分析染菌原因 3.从染菌的规模来分析染菌原因 从染菌的规模
大批发酵罐染菌：空气系统， 大批发酵罐染菌：空气系统，对于空气系统必须定期 经常检查。 经常检查。 部分发酵罐(或罐组)染菌：前期可能是种子带杂菌， 部分发酵罐(或罐组)染菌：前期可能是种子带杂菌， 或灭菌不彻底， 或灭菌不彻底，中后期则可能是中间补料系统或油管 路系统发生问题所造成的 个别发酵罐连续染菌和偶然染菌：设备问题。（如阀 个别发酵罐连续染菌和偶然染菌：设备问题。（如阀 。（ 门的渗漏或罐体腐蚀磨损， 门的渗漏或罐体腐蚀磨损，特别是冷却管的不易觉察 的穿孔等。 的穿孔等。设备的腐蚀磨损所引起的染菌会出现每批 发酵的染菌时间向前推移的现象， 发酵的染菌时间向前推移的现象，即第二批的染菌时 间比第一批提早，第三批又比第二批提早。） 间比第一批提早，第三批又比第二批提早。）
不同染菌时间对发酵的影响： 不同染菌时间对发酵的影响： 时间对发酵的影响
种子培养期染菌：菌体浓度低、 种子培养期染菌：菌体浓度低、培养基营养丰富 发酵前期染菌：杂菌与生产菌争夺营养成分，干 发酵前期染菌：杂菌与生产菌争夺营养成分， 扰生产菌的繁殖和产物的形成 发酵中期染菌：严重干扰生产菌的繁殖和产物的 发酵中期染菌： 生成 发酵后期染菌：如杂菌量不大，可继续发酵；如 发酵后期染菌：如杂菌量不大，可继续发酵； 污染严重， 污染严重，可采取措施提前放罐
三、污染杂菌的原因及其分析
(一)发酵染菌率
总染菌率：指一年内发酵染菌的批次与总投料批 总染菌率： 次数之比乘以100 100得到的百分率 次数之比乘以100得到wenku.baidu.com百分率 设备染菌率：统计发酵罐或其他设备的染菌率， 设备染菌率：统计发酵罐或其他设备的染菌率， 有利于查找因设备缺陷而造成的染菌原因 不同品种发酵的染菌率：统计不同品种发酵的染 不同品种发酵的染菌率： 菌率， 菌率，有助于查找不同品种发酵染菌的原因
2.杂菌的检查方法 2.杂菌的检查方法
目前生产上常用的杂菌检查方法有： 目前生产上常用的杂菌检查方法有： ①显微镜检查：染色 显微镜检查： 镜检 多在染菌程度较深时，用于判断杂菌的种类， 多在染菌程度较深时，用于判断杂菌的种类，靠显 微镜无法发现染菌初期的杂菌。 微镜无法发现染菌初期的杂菌。 ②平板划线检查或斜面培养检查： 平板划线检查或斜面培养检查： 倒平板 空培养 待测样品划线 ③酚红肉汤培养检查： 酚红肉汤培养检查： 无菌肉汤培养基 空培养 观察 ④发酵的生理生化指标检查 培养观察 培养
不同发酵阶段的染菌率： 不同发酵阶段的染菌率：将整个发酵周期分成前 中期和后期三个阶段，分别统计其染菌率。 期、中期和后期三个阶段，分别统计其染菌率。 有助于查找染菌的原因。 有助于查找染菌的原因。 季节染菌率：统计不同季节的染菌率，可以采取 季节染菌率：统计不同季节的染菌率， 相应的措施制服染菌。 相应的措施制服染菌。 操作染菌率：统计操作工的染菌率，一方面可以 操作染菌率：统计操作工的染菌率， 分析染菌原因， 分析染菌原因，另一方面可以考核操作工的灭菌 操作技术水平。 操作技术水平。
(三)杂菌检查中的注意事项
检查结果应以平板划线和肉汤培养结果为主要 根据 平板划线和肉汤培养应做三个平行样 要定期取样 酚红肉汤和平板划线培养样品应保存至放罐后 12小时 小时， 12小时，确定为无菌时方可弃去 取样时防止外界杂菌混入的措施
(四)检查的工序和时间
由于生产菌种和产品的不同， 由于生产菌种和产品的不同，检查的时间也不完 全一样：但总的原则是一致的， 全一样：但总的原则是一致的，即每个工序或经 一定时间都应进行取样检查。 一定时间都应进行取样检查。 科学合理的选择检查工序和时间，对于除去已污 科学合理的选择检查工序和时间， 染杂菌的物料，避免下道工序再遭染菌， 染杂菌的物料，避免下道工序再遭染菌，有着直 接的指导意义。有时即使由于检查时间较长， 接的指导意义。有时即使由于检查时间较长，未 能及时指导本批生产， 能及时指导本批生产，但对于找出造成染菌事故 的环节，分析染菌原因， 的环节，分析染菌原因，杜绝染菌漏洞也是不可 缺少的。 缺少的。
不同染菌途径对发酵的影响： 不同染菌途径对发酵的影响： 途径对发酵的影响
种子带菌：种子带菌可使发酵染菌，具有延续性 种子带菌：种子带菌可使发酵染菌， 空气带菌：空气带菌也使发酵染菌具有延续性， 空气带菌：空气带菌也使发酵染菌具有延续性， 导致染菌范围扩大至所有发酵罐 培养基或设备灭菌不彻底：一般为孤立事件， 培养基或设备灭菌不彻底：一般为孤立事件，不 具有延续性 设备渗漏：这种途径造成染菌的危害性较大 设备渗漏：