文档介绍：4 发酵工业的无菌技术
思考题
1、发酵工业中污染杂菌的危害及其预防措施
2、灭菌、消毒、除菌与防腐
3、灭菌的常用方法及其机理
4、湿热灭菌的理论计算
5、空气灭菌的常用方法
6、简述好氧发酵无菌空气制备的工艺流程与要求。
什么是染菌?
发酵过程中除了生产菌以外,还有其它菌生长繁殖。
一、发酵工业的无菌处理
灭菌(sterilization)是指用物理或化学方法杀灭或去除物料或设备中一切有生命物质的过程。
灭菌实质上可分杀菌和溶菌两种,前者指菌体虽死,但形体尚存,后者则指菌体杀死后,其细胞发生溶化、消失的现象。
消毒(disinfection)是指用化学或物理的方法杀灭或去除病原微生物的过程,它一般只能杀死营养细胞而不能杀灭细菌芽孢。
消毒是一种采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌,而对被消毒的物体基本无害的措施。
除菌(degerming)是用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子。
防腐(antisepsis)就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖,从而达到防止食品等发生霉腐的措施。如低温、缺氧、干燥、高渗、添加防腐剂等。
1)由于杂菌污染,使发酵培养基因杂菌的消耗而损失,造成产率的下降;
2)由于杂菌所产生的某些代谢产物,或染菌后发酵液某些理化性质的改变,使产物的提取变得困难,造成得率降低或使产品质量下降;
3)污染的杂菌可能会分解产物而使生产失败;
二、杂菌污染的危害
4)污染的杂菌大量繁殖,会改变反应介质的pH,从而使生物化学反应发生异常变化;
5)发生噬菌体污染,微生物细胞被裂解而使生产失败等。
三、发酵污染及其危害的具体分析
1、染菌对不同菌种发酵的影响
细菌:发酵周期短,主要防止噬菌体的污染;
营养缺陷型细菌:生长能力差,所需培养基营养丰富,易受生长较快杂菌的污染;
霉菌:发酵周期较长,易染菌。对于有机酸发酵,中、后期pH较低不易发生染菌;
酵母:易受生长较快的细菌及野生酵母的污染。
放线菌由于生长的最适pH为7左右,因此染细菌为多,而霉菌生长pH为5左右,因此染酵母菌为多。
青霉素发酵染菌,绝大多数杂菌都能直接产生青霉素酶,而另一些杂菌则可被青霉素诱导而产生青霉素酶。不论在发酵前期、中期或后期,染有能产生青霉素酶的杂菌,都能使青霉素迅速破坏。
不同产品
链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素等虽不象青霉素发酵染菌那样一无所得,但也会造成不同程度的危害。如杂菌大量消耗营养干扰生产菌的正常代谢;改变pH,降低产量。
灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制霉菌,对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。
不同产品
对疫苗生产危害很大。现在疫苗多采用深层培养,这是一类不加提纯而直接使用的产品,在其深层培养过程中,一旦污染杂菌,不论死菌、活菌或内外毒素,都应全部废弃。因此,发酵罐容积越大,污染杂菌后的损失也越大。