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中國制藥網 技術文章】制藥、乳制品、酒類等發酵過程是一個無菌、無污染的過程,發酵罐是一種對物料進行機械攪拌與發酵的設備,其采用了無菌系統,避免和防止了空氣中微生物的污染,大大延長了產品的保質期和產品的純正。但是
發酵罐在使用的過程中,經常會出現染菌現象,那么發酵罐染菌的途徑有哪些?不同染菌原因對發酵會帶來什么樣的影響?雜菌污染的挽救及處理方法又有哪些? 江蘇弗盧德流體設備有限公司作為發酵設備行業的,擁有豐富的發酵罐產品經驗。在本文中,弗盧德流體設備相關工作人員便為大家綜合分析了發酵罐染菌現象。
江蘇弗盧德流體設備有限公司10L智能發酵罐
據該工作人員表示,菌種培養過程操作不當;培養基滅菌不徹底;發酵設備(如發酵罐、管道)密封不嚴;空氣除菌不凈均可造成發酵罐染菌。而不同發酵過程相對危害大的雜菌種類有谷氨酸的發酵,噬菌體;檸檬酸的發酵,青霉菌;青霉素的發酵,細短產氣桿菌;鏈霉素的發酵,細短桿菌、假單孢桿菌;四環素的發酵,雙球菌、芽孢桿菌、莢膜桿菌。
不同生產階段染菌對發酵的影響也不一樣。其中在種子培養期染菌,這對整個發酵過程的危害極大。若在發酵前期染菌,那么生產菌的生長繁殖會遭到嚴重干擾。而在發酵中期染菌,這會干擾生產菌的代謝,影響產物的生成。不同生產階段染菌對發酵的影響會不一樣,但是不管是在種子培養期還是在發酵前期或是中期,發酵都會受到很大的影響,唯有發酵后期染菌,影響相對較小,但同樣具有一定的影響。
另外,不同染菌原因對發酵的影響也有所不同。如空氣帶菌,會使發酵大面積染菌。設備滲漏,這使得染菌幾率較大。而種子帶菌將導致染菌范圍不斷擴大,使生產蒙受重大損失。培養基或設備滅菌不徹底,這一般不具延續性,但會使單個(批)發酵罐發酵失敗。因此在發酵過程中,大家要謹防發酵罐染菌。而發酵染菌后,大家一定要找出染菌的原因,以總結防治發酵染菌的經驗教訓,積極采取必要措施,把雜菌消滅在發生之前。
發酵異常現象及染菌原因分析
根據該工作人表示,發酵異常現象有以下三點:
(1)溶解氧的異常變化:當雜菌是好氣性微生物時,溶解氧的變化是在較短時間內下降,直至接近于零,且在長時間內不能回升;當雜菌是非好氣性微生物,而生產菌由于受污染而抑制生長,使耗氧量減少,溶解氧 升高。
(2)排氣的CO2異常變化:如雜菌污染時,糖耗加快, CO2含量含量增加,噬菌體污染后,糖耗減慢,CO2含量減少。因此,可根據CO2含量的異常變化判斷染菌。
(3)其它異常現象:如菌體生長不良、pH值的異常變化、發酵過程中泡沫的異常增多、發酵液的顏色異常變化、代謝產物含量的異常下跌、發酵周期的異常拖長、發酵液的粘度異常增加等判斷染菌。
染菌原因主要有以下四點:
(1)從染菌的規模來分析染菌原因
大批發酵罐染菌主要是因為空氣系統。部分發酵罐(或罐組)染菌,前期可能是種子帶雜菌,或滅菌不徹底,中后期則可能是中間補料系統或油管路系統發生問題造成的。個別發酵罐連續染菌是設備問題(如閥門的滲漏或罐體腐蝕磨損)。設備的腐蝕磨損所引起的染菌會出現每批發酵的染菌時間向前推移的現象。個別發酵罐偶然染菌原因比較復雜,因為各種染菌途徑都可能引起。
(2)從染菌的類型來分析
耐熱性芽孢桿菌死角或滅菌不徹底。球菌、酵母可能是從蒸汽的冷凝水或空氣中帶來的。淺綠色菌落(革蘭氏陰性桿菌) ,是因為發酵罐的冷卻管或夾套滲漏。霉菌或是滅菌不徹底或無菌操作不嚴格。
(3)從染菌的時間來分析
發酵早期染菌、種子帶菌、培養基和設備滅菌不徹底、設備或管道有死角,中后期染菌、中間補料、設備滲漏、操作不合理。
(4)空氣過濾系統方面原因
空氣過濾系統方面染菌主要是在進風口、生產環境、空氣過濾器。空氣過濾系統帶菌會使發酵罐批批染菌、罐罐染菌,此時要對空氣過濾系統進行無菌樣檢測。
雜菌污染的挽救及處理
發酵罐染菌的檢查和判斷方法有無菌試驗方法、顯微鏡檢查法(鏡檢法)、肉湯培養法、平板劃線培養或斜面培養檢查法。那么雜菌污染又有哪些挽救及處理方式?
(1)種子培養期染菌:應經滅菌后棄之,并對種子罐、管道等進行仔細檢查和徹底滅菌。
(2)發酵前期染菌:營養成分消耗不多,應迅速重新滅菌;另處,補充必要的營養成分, 重新接種進行發酵。
(3)發酵中、后期染菌:可以加入適當的殺菌劑或抗生素以及正常的發酵液,以抑制雜菌的生長速度。產品的含量若達一定值,只要明確是染菌也可放罐。
(4)發酵后對設備的處理:空罐加熱滅菌后至120℃以上、30min后,才能使用。
也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12h以上等方法進行處理。
微生物發酵的裝置,發酵罐廣泛應用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細化工等行業。但是發酵罐在發酵過程中,染菌現象是不可避免的,因此企業在生產過程中需要不斷提高生產技術水平,強化生產過程的管理,把握好各個易染菌的環節,盡可能的防止發酵染菌現象的發生。如果發生染菌,企業需要盡快找出其污染的原因,并采取相應的有效措施,把發酵染菌造成的損失降低到低。安全、簡潔、精密、可靠、耐用是弗盧德流體設備制造產品的原則。其研發生產的產品在每一個細節都體現著處處為客戶著想的原則,設備零部件盡量采用標準件,關鍵配件基本與歐洲產品一致,以保證產品的質量,同時優化管路,方便運行中的維護、保養,降低客戶的使用成本。
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