发酵工程与设备第四章、发酵工业的无菌技术.ppt
《发酵工程与设备第四章、发酵工业的无菌技术.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发酵工程与设备第四章、发酵工业的无菌技术.ppt(56页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、http:/,第四章、第一讲,4.1发酵工业的无菌技术4.2发酵工业污染的防治策略,http:/,4.1发酵工业的无菌处理,灭菌(sterilization):用化学或物理方法杀死物料或设备中所有有生命物质的过程。消毒(disinfection):用物理或化学方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物。除菌(degermation):用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子。防腐(antisepsis):用物理或化学方法杀死或抑制微生物的生长和繁殖。消毒与灭菌的区别消毒与灭菌在发酵工业中的应用,http:/,4.2 发酵工业污染的防治策略,什么是染菌?发酵过程中除了生产菌以外,还有其它菌生
2、长繁殖,http:/,一、染菌的影响,发酵过程污染杂菌,会严重的影响生产,是发酵工业的致命伤。造成大量原材料的浪费,在经济上造成巨大损失扰乱生产秩序,破坏生产计划。遇到连续染菌,特别在找不到染菌原因往往会影响人们的情绪和生产积极性。影响产品外观及内在质量,http:/,(一)染菌对发酵的影响,生产不同的品种,可污染不同种类和性质的微生物。不同污染时间,不同污染途径,污染不同菌量,不同培养基和培养条件又可产生不同后果,http:/,1、发酵染菌对不同品种的影响,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
3、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。,不同菌,http:/,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,http:/,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
4、。,不同产品,http:/,2、污染不同种类和性质的微生物的影响,(1)污染噬菌体 噬菌体的感染力很强,传播蔓延迅速,也较防治,故危害极大。污染噬菌体后,可使发酵产量大幅度下降,严重的造成断种,被迫停产。,http:/,(2)污染其它杂菌 有些杂菌会使生产菌自溶产生大量泡沫,即使添加消泡剂也无法控制逃液,影响发酵过程的通气搅拌。有的杂菌会使发酵液发臭、发酸,致使pH下降,使不耐酸的产品破坏。特别是染芽孢杆菌,由于芽孢耐热,不易杀死,往往一次染菌后会反复染菌。,http:/,3、不同时间染菌对发酵的影响,污染时间是指用无菌检测方法确准的污染时间,不是杂菌窜入培养液的时间。杂菌进入培养液后,需有足
5、够的生长、繁殖的时间才能显现出来,显现的时间又与污染菌量有关。污染的菌量多,显现染菌所需的时间就短,污染菌量少,显现染菌的时间就长。,http:/,(1)种子培养期染菌,由于接种量较小,生产菌生长一开始不占优势,而且培养液中几乎没有抗生素(产物)或只有很少抗生素(产物)。因而它防御杂菌能力低,容易污染杂菌。如在此阶段染菌,应将培养液全部废弃。,http:/,(2)发酵前期染菌,发酵前期最易染菌,且危害最大。原因 发酵前期菌量不很多,与杂菌没有竞争优势;且还未合成产物(抗生素)或产生很少,抵御杂菌能力弱。在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。染菌措施 可以用降低培养温度,调整补料量,用酸碱调pH
6、值,缩短培养周期等措施予以补救。如果前期染菌,且培养基养料消耗不多,可以重新灭菌,补加一些营养,重新接种再用。,http:/,(3)发酵中期染菌,发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量产酸,培养液pH下降;糖、氮消耗快,发酵液发粘,菌丝自溶,产物分泌减少或停止,有时甚至会使已产生的产物分解。有时也会使发酵液发臭,产生大量泡沫。措施 降温培养,减少补料,密切注意代谢变化情况。如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐,或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐,抑制杂菌。,http:/,(4)发酵后期染菌,发酵后期发酵液内已积累大量的产物,特别是抗生素,对杂菌有一定的抑制或杀灭能力。
7、因此如果染菌不多,对生产影响不大。如果染菌严重,又破坏性较大,可以提前放罐。,http:/,(二)发酵染菌对提炼和产品质量的影响,1、发酵染菌对过滤的影响,染菌的发酵液一般发粘,菌体大多数自溶,所以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼,导致过滤困难。即使采取加热、冷却、添加助滤剂等措施,使部分蛋白质凝聚,但效果并不理想。,http:/,污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异,如污染霉菌时,影响较小,而污染细菌时很难过滤。由于过滤困难,过滤时间拉长,影响发酵液储罐和过滤设备的周转使用,破坏了生产平衡。染菌发酵液还会因过滤困难而大幅度降低过滤收率,直接影响提炼总收率。,http:/,2、发酵染菌对提炼的
8、影响,染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。采用有机溶剂萃取的提炼工艺,则极易发生乳化,很难使水相和溶剂相分离,影响进一步提纯。采用直接用离子交换树脂的提取工艺,如链霉素、庆大霉素,染菌后大量杂菌黏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容量,而且有的杂菌很难用水冲洗干净,洗脱时与产物一起进入洗脱液,影响进一步提纯。,http:/,二、染菌的原因,(一)发酵染菌率计算基准总染菌率指一年发酵染菌的批(次)数与总投料批(次)数之比的百分率。染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌,又再次染菌的批次数在内。这是习惯的计算方法,也是我国的统一计算方法。总染
9、菌率%=,http:/,(二)染菌原因 造成染菌的因素很多,但总结几十年的经验,对绝大部分罐批染菌的原因是比较清楚的,但在实际生产中发酵染菌率仍比较高,可以说产生这种现象大多数是由于工作中“明知故犯”“不负责任”和“侥幸心理”所造成的。例如,灭菌的蒸汽压不足不能灭菌;设备有渗漏不能进罐等等都是众所周知的,但因为有侥幸心理还是照样灭菌,进罐,结果以污染杂菌而告终。现将我们收集到的国内外几家抗生素工厂发酵染菌原因列于下:,http:/,日本工业技术院发酵研究所多年来抗生素发酵染菌原因分析 项目 百分率%种子带菌或怀疑种子带菌 9.64接种时罐压跌零 0.19培养基灭菌不透 0.79总空气系统有菌
10、19.96泡沫冒顶 0.48夹套穿孔 12.36盘管穿孔 5.89接种管穿孔 0.39阀门渗漏 1.45搅拌轴密封渗漏 2.09罐盖漏 1.54其它设备渗漏 10.13操作原因 10.15 原因不明 24.94,http:/,上海第三制药厂染菌原因分析 项目 百分率%种子带菌 14.15盘管穿孔 14.20阀门渗漏 23.30空气系统有菌 10.0管理不善 25.80其它 7.49原因不明 5.78,http:/,管理不善而染菌的有31个罐批,占25.08经分析有下表所列原因:项目 百分率%进罐前未做设备严密度检查 25.8接种违反操作规程 25.8检修质量缺乏验收制度 19.35操作不熟练
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 发酵 工程 设备 第四 工业 无菌 技术
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6380525.html