江南大学：《发酵工程原理与技术》课程教学资源（课件讲稿）第十一章 工业发酵染菌的防治

1 1 第十一章 工业发酵染菌的防治

1 1 第十一章 工业发酵染菌的防治

2 2 本章讲述的内容 • 第一节 发酵染菌的危害 • 第二节 发酵过程中的染菌的判断 • 第三节 发酵染菌率和染菌原因的分析 • 第四节 发酵染菌的防止 • 第五节 噬菌体感染和处理方法

2 2 本章讲述的内容 • 第一节 发酵染菌的危害 • 第二节 发酵过程中的染菌的判断 • 第三节 发酵染菌率和染菌原因的分析 • 第四节 发酵染菌的防止 • 第五节 噬菌体感染和处理方法

3 3 第一节 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。 • 所谓 “杂菌 ”， 是指在发酵培养中侵入了有碍生 产的其他微生物。 • 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，重者 可能导致倒罐，甚至停产

3 3 第一节 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。 • 所谓 “杂菌 ”， 是指在发酵培养中侵入了有碍生 产的其他微生物。 • 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，重者 可能导致倒罐，甚至停产

4 4 一，染菌对不同品种发酵的影响 • 青霉素 • 疫苗 • 柠檬酸 • 谷氨酸 • 肌苷、肌苷酸 • 酶制剂

4 4 一，染菌对不同品种发酵的影响 • 青霉素 • 疫苗 • 柠檬酸 • 谷氨酸 • 肌苷、肌苷酸 • 酶制剂

5 5 二，不同种类的杂菌对发酵的影响 • 青霉素发酵：污染细短产气杆菌比 粗大杆菌的危害大 • 链霉素发酵：污染细短杆菌、假单 孢杆菌和产气杆菌比粗大杆菌的危 害大 • 四环素发酵：污染双球菌、芽孢杆 菌和夹膜杆菌的危害较大

5 5 二，不同种类的杂菌对发酵的影响 • 青霉素发酵：污染细短产气杆菌比 粗大杆菌的危害大 • 链霉素发酵：污染细短杆菌、假单 孢杆菌和产气杆菌比粗大杆菌的危 害大 • 四环素发酵：污染双球菌、芽孢杆 菌和夹膜杆菌的危害较大

6 6 • 柠檬酸发酵：最怕污染青霉菌 • 肌苷、肌苷酸发酵：污染芽孢杆菌 的危害最大 • 谷氨酸发酵：最怕污染噬菌体 • 高温淀粉酶发酵：污染芽孢杆菌和 噬菌体的危害较大

6 6 • 柠檬酸发酵：最怕污染青霉菌 • 肌苷、肌苷酸发酵：污染芽孢杆菌 的危害最大 • 谷氨酸发酵：最怕污染噬菌体 • 高温淀粉酶发酵：污染芽孢杆菌和 噬菌体的危害较大

7 7 三，不同染菌时间对发酵的影响 • 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 的生成 • 发酵后期染菌：如杂菌量不大，可继续发酵。 如污染严重，可采取措施提前放罐

7 7 三，不同染菌时间对发酵的影响 • 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 的生成 • 发酵后期染菌：如杂菌量不大，可继续发酵。 如污染严重，可采取措施提前放罐

8 8 四，不同染菌途径对发酵的影响 • 种子带菌：种子带菌可使发酵染菌具有 延续性 • 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，不具有延续性 • 设备渗漏：这种途径造成染菌的危害性 较大

8 8 四，不同染菌途径对发酵的影响 • 种子带菌：种子带菌可使发酵染菌具有 延续性 • 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，不具有延续性 • 设备渗漏：这种途径造成染菌的危害性 较大

9 9 五，染菌对产物提取和产品质量的影响 • 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，基质的残留浓度增加 • 造成的后果： ™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

9 9 五，染菌对产物提取和产品质量的影响 • 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，基质的残留浓度增加 • 造成的后果： ™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

10 10 • 对提取的影响 ™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，使水相和溶 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

10 10 • 对提取的影响 ™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，使水相和溶 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