文档介绍：发酵生产染菌及防治
第六章
发酵生产染菌及防治
第一节染菌对发酵的影响
第二节发酵异常现象及原因分析
第三节杂菌污染的途径和防治
第一节染菌对发酵的影响
尽管染菌对发酵过程的影响是很大的,但由于生产的产品不同、污染杂菌的种类和性质不同、染菌发生的时间不同以及染菌的途径和程度不同,染菌造成的危害及后果也是不相同的。
一、染菌对不同发酵过程的影响
由于各种发酵过程所使用的微生物菌种、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。如青霉素的发酵过程,由于许多杂菌都能产生青霉素酶,因此不管染茵是发生在发酵前期、中期或后期,都会使青霉素迅速被分解破坏,使目的产物最终产率降低,危害十分严重。
第一节染菌对发酵的影响
对于核苷或核苷酸的发酵过程,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,因此更容易受到杂菌的污染,而且染菌后,培养基中的营养成分迅速被消耗,更加不利于生产菌的生长和代谢产物的生成。对于柠檬酸等有机酸的发酵过程,一般在产酸后,发酵液的pH值降低,此时杂菌的生长变得困难,在发酵中、后期就较少发生染茵,因此对于有机酸的发酵主要是要预防发酵前期染菌。
第一节染菌对发酵的影响
但是,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。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威胁非常大。
二、染菌发生的不同时间对发酵的影响
从发生染菌的时间来看,染菌可分为种子培养期染菌、发酵前期染菌、发酵中期染菌和发酵后期染菌等四个不同的染菌时期,不同的染菌时期对发酵所产生的影响也是有区别的。
第一节染菌对发酵的影响
,增加微生物的数目,为发酵做准备。一般种子罐中的微生物菌体浓度较低,而其培养基的营养又十分丰富,容易发生染菌。若将污染的种子带入发酵罐,则会造成更大的危害。因此应严格控制种子染菌情况的发生。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。
第一节染菌对发酵的影响
,微生物菌体主要是处于生长、繁殖阶段,这段时期代谢的产物很少,相对而言这个时期也容易发生染菌,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,甚至会抑制或杀灭生产菌。
,并严重干扰生产菌的生长和代谢,影响产物的生成。有的杂菌在染菌后大量繁殖,产生酸性物质,使pH值下降,糖、氮等的消耗加速,菌体发生自溶,致使发酵液发黏,并产生大量的泡沫,最终导致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。
第一节染菌对发酵的影响
,培养基中的糖、氮等营养物质已接近耗尽,且发酵的产物也已积累较多,如果染菌量不太大,对发酵的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、氨基酸等的发酵,后期染菌也会影响产物的产量、提取和产品的质量。
第一节染菌对发酵的影响
三、染菌程度对发酵的影响
染菌的程度对发酵的影响是很大的。染菌程度愈严重,即进入发酵罐内的杂菌数量愈多,对发酵的危害也就愈大。当生产菌在发酵过程已有大量的繁殖,并已在发酵液中占优势,污染极少量的杂茵,对发酵不会带来太大的影响,因为进入发酵液的杂菌需要有一定的时间才能达到危害发酵的程度,而且此时环境对杂菌繁殖已相当不利。当然如果染菌程度严重时,尤其是在发酵的前期或发酵的中期,对发酵将会产生严重的影响。
第一节染菌对发酵的影响
染菌的后果随污染的杂菌种类,数量和发酵阶段而有所不同。一般,从染菌的种类大致可以判断其来源。染芽孢杆菌有可能是灭菌不透所致;染大肠杆菌则怀疑是否有脏水污染,如蛇管穿孔;染球菌、短杆菌有可能来自空气。对抗生素发酵前期染菌比较麻烦,控制不当,杂菌生长比生产菌快,则容易倒罐。遇到早期染菌,原则上可适当改变生长参数,使有利于生产菌而不利于杂菌的生长,如降低发酵温度等。加入某些抑制杂菌的化合物也不失为一种应急办法,条件是这种化合物对生产菌无害,对生产影响不大和在下游精制阶段能被完全去除。中后期染菌除非是噬菌体否则后果不会那么严重,这时发酵液中已产生一定浓度的抗生素,对杂菌已有一定抑制作用。实际生产中常采用大接种量的