《微生物工程 第5章 发酵过程及控制.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物工程 第5章 发酵过程及控制.pptx（75页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第五章第五章 发酵发酵(f jio)(f jio)过过程及控制程及控制 发酵是一个复杂的生物化学过程影响因素很多：发酵是一个复杂的生物化学过程影响因素很多：菌种、培养基、温度菌种、培养基、温度(wnd)(wnd)、pHpH、溶氧、污染等。、溶氧、污染等。第一页，共75页。一、种子制备工艺及质量控制一、种子制备工艺及质量控制二、发酵过程中的代谢变化及规律二、发酵过程中的代谢变化及规律三、基质三、基质(j zh)(j zh)浓度变化及控制浓度变化及控制四、温度对发酵的影响及控制四、温度对发酵的影响及控制五、溶解氧对发酵的影响及控制五、溶解氧对发酵的影响及控制六、六、pHpH对发酵的影响及控制对发酵
2、的影响及控制七、七、CO2CO2对发酵的影响对发酵的影响八、泡沫的形成及控制八、泡沫的形成及控制九、染菌分析及控制九、染菌分析及控制第五章第五章 发酵过程发酵过程(guchng)(guchng)及及控制控制第二页，共75页。一、种子制备一、种子制备(zhbi)(zhbi)工艺及质工艺及质量控制量控制第三页，共75页。菌种是发酵的关键菌种是发酵的关键(gunjin)(gunjin)，从一，从一个保存的菌种，到生产上使用的种子，如个保存的菌种，到生产上使用的种子，如果按几十几百吨的发酵规模，果按几十几百吨的发酵规模，1010的种的种子量（接种量）计，需要几吨几十吨的子量（接种量）计，需要几吨几十吨
3、的种子。种子。第四页，共75页。（一）、作为种子的要求：（一）、作为种子的要求：1 1、细胞的生活力强，移种至发酵罐后能迅速生长、细胞的生活力强，移种至发酵罐后能迅速生长2 2、菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求、菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求3 3、无杂菌污染、无杂菌污染(wrn)(wrn)4 4、生理形状稳定、保持稳定的生产能力、生理形状稳定、保持稳定的生产能力第五页，共75页。（二）、种子制备的工艺流程（二）、种子制备的工艺流程(n y li chn)(n y li chn)及对发酵的影响及对发酵的影响 1 1、工艺流程、工艺流程(n y li chn)(n y li chn
4、)第六页，共75页。2 2、接种时间、接种时间(shjin)(shjin)（种龄）和接种量（种龄）和接种量接种时间接种时间(shjin)(shjin)：对数生长期，菌体量还未达：对数生长期，菌体量还未达最高峰。最高峰。第七页，共75页。接种量：决定于生产菌种在发酵罐中的繁殖速度。接种量：决定于生产菌种在发酵罐中的繁殖速度。谷氨酸棒状杆菌：谷氨酸棒状杆菌：1 1大多数抗生素发酵：大多数抗生素发酵：5 510%10%个别的发酵：个别的发酵：20202525 接种量过小，除延长发酵周期外，往往还引起接种量过小，除延长发酵周期外，往往还引起其它不正常情况。其它不正常情况。接种量过高，会使菌体生长过快，
5、培养液粘度接种量过高，会使菌体生长过快，培养液粘度(zhn d)(zhn d)过高，造成供氧不足。过高，造成供氧不足。第八页，共75页。第九页，共75页。3 3、种子质量检查与判断、种子质量检查与判断 检查检查pHpH 检查培养基灭菌后糖、氮、磷等的含量检查培养基灭菌后糖、氮、磷等的含量 检查菌丝的形态检查菌丝的形态(xngti)(xngti)、浓度、种子液、浓度、种子液外观等外观等 无菌检查无菌检查 稳定性检查稳定性检查 其它参数检查：其它参数检查：某种酶的活性某种酶的活性 产物量等产物量等第十页，共75页。（三）、影响种子质量的因素：（三）、影响种子质量的因素：1 1、原材料质量、原材料质
6、量 2 2、培养、培养(piyng)(piyng)温度、湿度、时温度、湿度、时间等间等 3 3、种子罐通气量、种子罐通气量 4 4、冷藏时间、冷藏时间 5 5、传代次数、传代次数第十一页，共75页。二、发酵过程中的代谢变化二、发酵过程中的代谢变化(binhu)(binhu)及及规律规律第十二页，共75页。与代谢有关的参数与代谢有关的参数(cnsh)(cnsh)：1 1、物理参数、物理参数(cnsh)(cnsh)、温度、温度、罐压、罐压、搅拌速度、搅拌速度、空气流量、空气流量、表观粘度、表观粘度、发酵液重量、发酵液重量第十三页，共75页。与代谢有关的参数：与代谢有关的参数：2 2、化学参数、化学
7、参数、基质浓度、基质浓度、pHpH、产物浓度、产物浓度、DNADNA量量、关键、关键(gunjin)(gunjin)酶酶、溶解氧、溶解氧、排气中的氧含量、排气中的氧含量、排气中的、排气中的CO2CO2含量含量第十四页，共75页。与代谢有关与代谢有关(yugun)(yugun)的参的参数：数：3 3、生物参数、生物参数、菌丝形态、菌丝形态、菌丝干重或湿重、菌丝干重或湿重、菌体比生长速率、菌体比生长速率、氧的比消耗速率、氧的比消耗速率、糖的比消耗速率、糖的比消耗速率、氮的比消耗速率、氮的比消耗速率、产物的比生产速率、产物的比生产速率第十五页，共75页。第十六页，共75页。三、基质三、基质(j zh
8、)(j zh)浓度变化及控浓度变化及控制制第十七页，共75页。（一）、碳源浓度变化及控制（一）、碳源浓度变化及控制 碳源物质是发酵过程中菌体生长和产物合成的能碳源物质是发酵过程中菌体生长和产物合成的能量和碳素的来源。量和碳素的来源。在发酵的前期，碳源物质主要用于生长，消耗较在发酵的前期，碳源物质主要用于生长，消耗较快，在发酵后期，碳源物质主要用于产物合成，消耗快，在发酵后期，碳源物质主要用于产物合成，消耗速度放缓。速度放缓。快速利用的碳源物质：对生长有利，对次级代谢快速利用的碳源物质：对生长有利，对次级代谢(dixi)产物的形成有抑制作用。产物的形成有抑制作用。缓慢利用的碳源物质：对延长产物的
9、合成是有利缓慢利用的碳源物质：对延长产物的合成是有利的，尤其是次级代谢的，尤其是次级代谢(dixi)产物。产物。第十八页，共75页。第十九页，共75页。到发酵的中后期，发酵液中的残糖基本耗尽，到发酵的中后期，发酵液中的残糖基本耗尽，影响产物的合成。影响产物的合成。如果采用丰富碳源的培养基，又会产生其它的如果采用丰富碳源的培养基，又会产生其它的问题问题;如培养基浓度过高，影响通气搅拌，过高的碳如培养基浓度过高，影响通气搅拌，过高的碳源浓度也抑制菌体的生长。源浓度也抑制菌体的生长。解决的方法解决的方法(fngf)是采取是采取“中间补料中间补料”补糖的方法补糖的方法(fngf)：连续滴加补糖连续滴加
10、补糖 小量多次间歇补糖小量多次间歇补糖 大量少次补糖大量少次补糖第二十页，共75页。“中间补料中间补料”可以延长产物的产生时间，可以延长产物的产生时间，推迟菌体的自溶时间，增加了发酵推迟菌体的自溶时间，增加了发酵(f jio)液的体积，而使发酵液的体积，而使发酵(f jio)单位大幅度上单位大幅度上升。升。第二十一页，共75页。（二）、氮源浓度变化及控制（二）、氮源浓度变化及控制 氮源物质主要用于菌体中蛋白质、核酸等含氮源物质主要用于菌体中蛋白质、核酸等含氮物质的合成，有些发酵产物中含有氮。氮物质的合成，有些发酵产物中含有氮。发酵前期，氮源物质随菌体浓度的急剧增加发酵前期，氮源物质随菌体浓度的
11、急剧增加而迅速减少，发酵中期，氮源（氨基氮）的下降而迅速减少，发酵中期，氮源（氨基氮）的下降速度比较速度比较(bjio)缓慢，发酵后期，由于菌体自缓慢，发酵后期，由于菌体自溶，氨基氮会回升。溶，氨基氮会回升。氮源物质往往抑制次级产物的合成。氮源物质往往抑制次级产物的合成。第二十二页，共75页。快速利用的氮源物质：如氨水、铵盐促进菌体生快速利用的氮源物质：如氨水、铵盐促进菌体生长。长。缓慢利用的氮源物质：有利于延长产物的合成缓慢利用的氮源物质：有利于延长产物的合成(hchng)期。期。一般情况下，发酵培养基中同时含快速利用的氮源一般情况下，发酵培养基中同时含快速利用的氮源和缓慢利用的氮源物质。和
12、缓慢利用的氮源物质。如果氮源物质投料多，会造成菌体生长快，但菌体如果氮源物质投料多，会造成菌体生长快，但菌体衰老也快。衰老也快。解决方法：解决方法：“中间补料中间补料”。第二十三页，共75页。四、温度四、温度(wnd)(wnd)对发酵的影响及对发酵的影响及控制控制第二十四页，共75页。（一）、温度对微生物和发酵的影响（一）、温度对微生物和发酵的影响 1 1、不同的菌、不同的发酵对温度的要求不、不同的菌、不同的发酵对温度的要求不一样。一样。2 2、菌体生长的最适温度与产物形成的最适、菌体生长的最适温度与产物形成的最适温度往往不一致温度往往不一致(yzh)(yzh)。3 3、菌种在不同的生长期对温
13、度的敏感性不、菌种在不同的生长期对温度的敏感性不同。同。4 4、温度归根结底是影响酶的活力。、温度归根结底是影响酶的活力。第二十五页，共75页。菌种菌种 温度（温度（）1299129961761715421542T-613T-613最适生长温度最适生长温度最适产物形成温度最适产物形成温度30-3230-32343432-3432-3434-3634-3630-3430-3434-3634-3632-3632-3636-3836-38谷氨酸菌种的最适生长谷氨酸菌种的最适生长(shngzhng)温度和产物形成的温度和产物形成的最适温度最适温度第二十六页，共75页。（二）、温度在发酵（二）、温度在发
14、酵(f jio)(f jio)中的变化规律中的变化规律 图生物热的变化规律图生物热的变化规律第二十七页，共75页。（三）、温度的控制（三）、温度的控制 依靠夹层或蛇管控制。依靠夹层或蛇管控制。目前目前(mqin)(mqin)许多发酵罐都采用自动化控制。许多发酵罐都采用自动化控制。第二十八页，共75页。五、溶解氧对发酵的影响五、溶解氧对发酵的影响(yngxing)(yngxing)及控制及控制第二十九页，共75页。溶解氧：溶解于液体溶解氧：溶解于液体(yt)(yt)（发酵液）中的氧。（发酵液）中的氧。氧难溶于水，在氧难溶于水，在2525，1atm1atm下，氧在水中的溶下，氧在水中的溶解度为解度
15、为0.26m mol/0.26m mol/升，升，临界溶解氧浓度：满足微生物呼吸的最低限度临界溶解氧浓度：满足微生物呼吸的最低限度的溶解氧浓度。的溶解氧浓度。一般好气性微生物约为一般好气性微生物约为0.0030.0030.05m mol/0.05m mol/升升之间。之间。第三十页，共75页。微生物名称微生物名称温度（温度（）C C临界临界（m mol/m mol/升）升）固氮菌固氮菌30300.018-0.0490.018-0.049大肠杆菌大肠杆菌15150.00310.0031大肠杆菌大肠杆菌37.837.80.00820.0082酵母菌酵母菌20200.00370.0037酵母菌酵母菌
16、34.834.80.00460.0046橄榄型青霉菌橄榄型青霉菌24240.00220.0022橄榄型青霉菌橄榄型青霉菌30300.0090.009橄榄型青霉菌橄榄型青霉菌32320.020.02第三十一页，共75页。第三十二页，共75页。影响微生物需氧量的因素影响微生物需氧量的因素(yn(yn s)s)1 1、菌种、菌种2 2、菌体浓度、菌体浓度3 3、菌龄、菌龄4 4、培养基、培养基（一）影响（一）影响(yngxing)需氧和供氧需氧和供氧的因素的因素第三十三页，共75页。影响供氧量的因素影响供氧量的因素1 1、搅拌、搅拌2 2、通气量、通气量3 3、空气分布、空气分布(fnb)(fnb)
17、管的结构管的结构4 4、发酵罐的液柱高度、发酵罐的液柱高度/直径比直径比5 5、培养液的物理性质、培养液的物理性质6 6、泡沫、泡沫第三十四页，共75页。溶解氧的控制溶解氧的控制(kngzh)(kngzh)：应满足需氧应满足需氧供氧供氧（二）溶解氧的控制（二）溶解氧的控制(kngzh)第三十五页，共75页。需氧方面需氧方面控制最适的菌体浓度控制最适的菌体浓度供氧方面：供氧方面：1 1、改变气体成份、改变气体成份2 2、提高搅拌速度、提高搅拌速度3 3、增加、增加(zngji)(zngji)挡板挡板4 4、增加、增加(zngji)(zngji)通气通气量量5 5、提高罐压、提高罐压第三十六页，共
18、75页。几个概念：几个概念：呼吸强度：指一克干菌体，在一小时内所需氧的呼吸强度：指一克干菌体，在一小时内所需氧的毫摩尔毫摩尔(m r)数数摄氧量：指一升发酵液，在一小时内所需氧的毫摄氧量：指一升发酵液，在一小时内所需氧的毫摩尔摩尔(m r)数数通气量：指一分钟内，通过发酵液的空气体积比通气量：指一分钟内，通过发酵液的空气体积比发酵液的体积发酵液的体积第三十七页，共75页。六、六、pHpH对发酵对发酵(f jio)(f jio)的影响及的影响及控制控制第三十八页，共75页。（一）、（一）、pHpH值对发酵值对发酵(f jio)(f jio)的影响：的影响：1 1、pHpH影响酶的活性影响酶的活性
19、 2 2、pHpH影响微生物细胞膜的带电状况，从而影响微影响微生物细胞膜的带电状况，从而影响微生物对养料的吸收和对代谢产物的分泌生物对养料的吸收和对代谢产物的分泌 3 3、pHpH影响培养基中某些营养物质的可给性影响培养基中某些营养物质的可给性 4 4、pHpH可能改变培养基的氧化还原电位可能改变培养基的氧化还原电位 5 5、pHpH会影响某些微生物的形态会影响某些微生物的形态第三十九页，共75页。（二）、影响（二）、影响pHpH变化变化(binhu)(binhu)的因的因素：素：1 1、菌种特性、菌种特性 2 2、培养基组成、培养基组成 3 3、发酵条件、发酵条件第四十页，共75页。（三）、
20、（三）、pHpH在发酵在发酵(f jio)(f jio)过程中的变过程中的变化规律化规律 在发酵前期，菌体生长缓慢，糖分解的少，铵离在发酵前期，菌体生长缓慢，糖分解的少，铵离子利用子利用(lyng)(lyng)的也少，所以的也少，所以pHpH变化缓慢。变化缓慢。随菌的生长，菌分解了含氮有机物，释放出铵，随菌的生长，菌分解了含氮有机物，释放出铵，培养基的培养基的pHpH会缓慢上升。会缓慢上升。当菌转入对数生长期，由于菌体大量繁殖，大量当菌转入对数生长期，由于菌体大量繁殖，大量利用利用(lyng)(lyng)糖和铵离子，培养基的糖和铵离子，培养基的pHpH逐渐下降。逐渐下降。在生长后期，由于菌体自
21、溶，释放出铵，在生长后期，由于菌体自溶，释放出铵，pHpH又回又回升。升。第四十一页，共75页。1 1、调节、调节(tioji)(tioji)培养基的配方培养基的配方2 2、补料控制、补料控制 加酸、加碱加酸、加碱 增加无机氮源增加无机氮源 增加碳源物质增加碳源物质3 3、调节、调节(tioji)(tioji)通气量通气量（四）、发酵（四）、发酵(f jio)(f jio)过程中过程中pHpH的调的调节节第四十二页，共75页。七、七、CO2CO2对发酵对发酵(f jio)(f jio)的影的影响响第四十三页，共75页。CO2 CO2是微生物的代谢产物，同时它往往也是是微生物的代谢产物，同时它往
22、往也是合成所需的一种基质合成所需的一种基质(j zh)(j zh)。排气中排气中CO2CO2的浓度与细胞量有一定的联系，的浓度与细胞量有一定的联系，通过测定通过测定CO2CO2的生成，可用来估算菌的生长速率的生成，可用来估算菌的生长速率和细胞量。和细胞量。溶解在发酵液中的溶解在发酵液中的CO2CO2对氨基酸、抗生素等对氨基酸、抗生素等发酵具有抑制或刺激作用。发酵具有抑制或刺激作用。第四十四页，共75页。（一）、（一）、CO2CO2对菌体生长对菌体生长(shngzhng)(shngzhng)及产物形及产物形成的影响成的影响 当排气中的当排气中的CO2CO2浓度高于浓度高于4 4时，菌体碳水化时，
23、菌体碳水化合物的合成及呼吸速率下降。合物的合成及呼吸速率下降。发酵液中的发酵液中的CO2CO2浓度为浓度为1.6101.6102mol2mol时，会时，会严重抑制严重抑制(yzh)(yzh)酵母菌的生长。酵母菌的生长。CO2 CO2影响产黄青霉的形态。影响产黄青霉的形态。第四十五页，共75页。CO2CO2对氨基酸合成对氨基酸合成(hchng)(hchng)的影响的影响第四十六页，共75页。进气中进气中COCO2 2含量（）含量（）紫苏霉素相对产量紫苏霉素相对产量0 01 12 23 34 4100100666615150 00 0CO2CO2对紫苏霉素生物合成对紫苏霉素生物合成(hchng)(
24、hchng)的影响的影响第四十七页，共75页。（二）、排气中（二）、排气中CO2CO2与菌体生长与菌体生长(shngzhng)(shngzhng)的关系的关系第四十八页，共75页。第四十九页，共75页。（三）、排气中（三）、排气中CO2CO2与与pHpH的关系的关系(gun x)(gun x)对数对数(du sh)生长期生长期pH变小变小生长后期(huq),菌体自溶,铵离子被释放,pH升高第五十页，共75页。RQRQ（呼吸（呼吸(hx)(hx)商）商）=CEOCEOOUTOUTCEOCEO：CO2CO2释放释放(shfng)(shfng)率率（molCO2/LmolCO2/L h h）OUTO
25、UT：菌耗氧率（：菌耗氧率（molO2/LmolO2/L h h）（四）、排气中（四）、排气中CO2CO2与排气中与排气中O2O2之间的关系之间的关系(gun x)(gun x)第五十一页，共75页。酵母菌：酵母菌：RQ=0.93 RQ=0.93 生成柠檬酸生成柠檬酸RQ=1.0 RQ=1.0 生成菌体生成菌体RQRQ1.1 1.1 生成乙醇生成乙醇青霉素发酵青霉素发酵RQ=0.909 RQ=0.909 菌体生长菌体生长(shngzhng)(shngzhng)RQ=1 RQ=1 菌体维持菌体维持RQ=4 RQ=4 青霉素生产青霉素生产第五十二页，共75页。八、泡沫的形成八、泡沫的形成(xngc
26、hng)(xngchng)及及控制控制第五十三页，共75页。泡沫的危害：泡沫的危害：泡沫的持久存在影响着微生物对氧的吸收；泡沫的持久存在影响着微生物对氧的吸收；妨妨碍碍二二氧氧化化碳碳的的排排除除，因因而而破破坏坏其其生生理理代代谢谢的的正常进行，不利于发酵；正常进行，不利于发酵；致致使使培培养养液液的的容容量量一一般般只只能能等等于于种种子子(zhng(zhng zi)zi)罐罐容容量量的的一一半半左左右右，大大大大影影响响了了设设备备的的利利用用率率，甚甚至至发发生生跑跑料料，招招致致染染菌菌，造造成成巨巨大大损损失。失。泡沫多会从轴封溢出，容易造成染菌。泡沫多会从轴封溢出，容易造成染菌。
27、降低了发酵罐的装料系数。降低了发酵罐的装料系数。严重时停搅拌，影响正常的发酵过程。严重时停搅拌，影响正常的发酵过程。第五十四页，共75页。产生泡沫的原因产生泡沫的原因:通气和机械搅拌使液体分散和空气窜入，形成气泡；通气和机械搅拌使液体分散和空气窜入，形成气泡；培培养养基基中中某某些些成成分分的的变变化化或或微微生生物物的的代代谢谢活活动动产产生生气泡；气泡；培培养养基基中中某某些些成成分分(如如蛋蛋白白质质及及其其他他胶胶体体物物质质)的的分分子子，在在气气泡泡表表面面排排列列形形成成坚坚固固的的薄薄膜膜。因因此此，气气泡泡不不易易破破裂裂(pli)(pli)，聚聚成成泡泡沫沫层层。玉玉米米浆
28、浆 花花生生饼粉饼粉 黄豆饼粉黄豆饼粉通气搅拌的强烈程度通气搅拌的强烈程度种子和接种量种子和接种量染菌染菌第五十五页，共75页。1 1、机械、机械(jxi)(jxi)消泡消泡 泡沫泡沫(pom)(pom)的消除的消除靠机械强烈振动和压力的变化，促使气泡破裂，或借助 机 械 力 将 排 出 气 体 中 的 液 体 加 以 分 离 回 收(hushu)，达到消泡作用。优点：不需再发酵液中加入其它物质，减少了由于加入消泡剂所引起的染菌机会和对后继分离工艺的影响。缺点：效果不如化学消泡迅速、可靠、不能根本上消除引起稳定泡沫的因素，同时它还需要设备和消耗动力。第五十六页，共75页。机械机械(jxi)(j
29、xi)消泡分类消泡分类 罐内消泡和罐外消泡罐内消泡：耙式消泡桨、旋转(xunzhun)圆板式、气流吸入式、冲击反射板式、碟式及超声波式等罐外消泡：旋转(xunzhun)叶片式、喷雾式、离心式及转向板式等第五十七页，共75页。2、化学法消泡发酵工业常用的消泡剂有各种天然的动植物油及来自石油化工生产的矿物油、改性油、表面活性剂等。新型的有机硅聚合物如硅油、硅树脂等，则具有效率高、用量省、无毒性、无代谢性，同时兼有提高微生物合成酶等多种优良特性，是一类有发展前途的消泡剂。泡沫的控制除了添加消泡剂外，改进培养基成分也是相辅相成的一个(y)重要方面。第五十八页，共75页。化学消泡剂应具备化学消泡剂应具备
30、(jbi)以下特点：以下特点：必须是表面活性剂，具有较低的表面张力，消泡作用迅必须是表面活性剂，具有较低的表面张力，消泡作用迅速有效；速有效；具有一定的亲水性，使消泡剂对气液界面的分散系数具有一定的亲水性，使消泡剂对气液界面的分散系数足够大，从而迅速发挥消泡活性；足够大，从而迅速发挥消泡活性；在水中的溶解度必须小，以保持持久地消泡或抑泡性能；在水中的溶解度必须小，以保持持久地消泡或抑泡性能；对人、畜及微生物无毒；对人、畜及微生物无毒；不影响氧在发酵液中的溶解和传递；不影响氧在发酵液中的溶解和传递；来源方便、广泛、价格便宜；来源方便、广泛、价格便宜；第五十九页，共75页。常见的消泡剂:天然油脂:
31、玉米油,米糠油,豆油(duyu),棉子油.聚醚类,高级醇,脂肪酸,.第六十页，共75页。九、染菌分析九、染菌分析(fnx)(fnx)及控制及控制第六十一页，共75页。（一）染菌原因（一）染菌原因(yunyn)分析分析归结起来是：归结起来是：设备、管道、阀门漏损、灭菌不彻底；设备、管道、阀门漏损、灭菌不彻底；空气净化不好空气净化不好(b ho)(b ho)；无菌操作不严或菌种不纯等。无菌操作不严或菌种不纯等。染菌的原因(yunyn)第六十二页，共75页。1 1、种子带菌或怀疑种子带菌、种子带菌或怀疑种子带菌 9.64%9.64%2 2、罐压跌零造成染菌、罐压跌零造成染菌 0.19%0.19%3
32、3、培养基未彻底灭菌、培养基未彻底灭菌 0.79%0.79%4 4、空气系统带菌、空气系统带菌 19.96%19.96%5 5、泡沫冒顶、泡沫冒顶 0.48%0.48%6 6、夹层穿孔、夹层穿孔 12.36%12.36%7 7、其它管道穿孔、其它管道穿孔 5.89%5.89%8 8、接种、接种(jizhng)(jizhng)管穿孔管穿孔 0.59%0.59%9 9、阀门泄漏、阀门泄漏 1.54%1.54%1010、搅拌轴密封泄漏、搅拌轴密封泄漏 2.09%2.09%1111、罐基漏、罐基漏 1.54%1.54%1212、其它设备漏、其它设备漏 10.13%10.13%1313、操作问题、操作问
33、题 10.15%10.15%1414、原因不祥、原因不祥 20.91%20.91%某发酵某发酵(f jio)(f jio)厂染菌现象的统计分析厂染菌现象的统计分析第六十三页，共75页。1 1、种子带菌或怀疑种子带菌、种子带菌或怀疑种子带菌 10%10%2 2、培养基未彻底灭菌、培养基未彻底灭菌 1%1%3 3、空气系统、空气系统(xtng)(xtng)带菌带菌 20%20%4 4、操作问题、操作问题 10%10%5 5、设备问题、设备问题 40%40%6 6、原因不祥、原因不祥 20%20%第六十四页，共75页。染菌规模：染菌规模：大批发酵罐染菌、部分发酵罐染菌、个别发酵罐染大批发酵罐染菌、部
34、分发酵罐染菌、个别发酵罐染菌菌染菌时间：染菌时间：早期、中后期早期、中后期染菌种类染菌种类(zhngli)：芽孢杆菌、小球菌、霉菌、酵母菌、水生细菌芽孢杆菌、小球菌、霉菌、酵母菌、水生细菌第六十五页，共75页。（二）防止（二）防止(fngzh)染菌的染菌的措施措施第六十六页，共75页。主要是加强管理：主要是加强管理：1 1、培养基的无菌试验、培养基的无菌试验2 2、种子的无菌试验、种子的无菌试验3 3、设备、设备(shbi)(shbi)的定期检查、的定期检查、维修维修4 4、严格、规范的操作、严格、规范的操作第六十七页，共75页。（三）染菌后的挽救（三）染菌后的挽救(wnji)措施措施第六十八
35、页，共75页。1 1、种子罐染菌：倒罐，从其它未染菌的罐移、种子罐染菌：倒罐，从其它未染菌的罐移种。种。2 2、发酵罐早期染菌：调酸以抑制杂菌生长；、发酵罐早期染菌：调酸以抑制杂菌生长；加入药物抑制杂菌生长；培养基重新灭菌，加入药物抑制杂菌生长；培养基重新灭菌，转入发酵旺盛的发酵液。转入发酵旺盛的发酵液。3 3、发酵罐后期染菌：根据、发酵罐后期染菌：根据(gnj)(gnj)情况，提情况，提前放罐。前放罐。第六十九页，共75页。（四）噬菌体污染（四）噬菌体污染(wrn)与防治与防治第七十页，共75页。噬菌体在自然界广泛存在噬菌体在自然界广泛存在(cnzi)，噬菌体污染轻则减产，重则倒罐，长时间停
36、噬菌体污染轻则减产，重则倒罐，长时间停产。产。第七十一页，共75页。1 1、发酵前期菌丝量不上升或回落、发酵前期菌丝量不上升或回落2 2、pHpH逐渐上升达逐渐上升达8.08.0以上，不下降以上，不下降3 3、糖耗缓慢或停止、糖耗缓慢或停止4 4、产生大量泡沫，有时发酵液呈粘状可拔丝、产生大量泡沫，有时发酵液呈粘状可拔丝5 5、谷氨酸产生量甚少，或增长、谷氨酸产生量甚少，或增长(zngzhng)(zngzhng)极为缓慢，或极为缓慢，或停止停止6 6、镜检菌体数少，菌体不规则、镜检菌体数少，菌体不规则7 7、发酵液残糖高，颜色重（红色、灰色），有刺激性气味、发酵液残糖高，颜色重（红色、灰色），
37、有刺激性气味噬菌体污染噬菌体污染(wrn)(wrn)的征兆的征兆（以谷氨酸发酵为例）（以谷氨酸发酵为例）第七十二页，共75页。1 1、选育、选育(xun y)(xun y)抗噬菌抗噬菌体菌系体菌系2 2、保护环境、保护环境3 3、加噬菌体抑制剂、加噬菌体抑制剂防止噬菌体污染的常用防止噬菌体污染的常用(chn(chn yn)yn)方法方法第七十三页，共75页。1 1、接入成年、接入成年(chngnin)(chngnin)菌种菌种2 2、改变菌种、改变菌种?3 3、70708080灭活噬菌体，加倍接种灭活噬菌体，加倍接种污染污染(wrn)(wrn)噬菌体后的挽救措噬菌体后的挽救措施施第七十四页，共75页。说明过滤除菌的原理常用的过滤介质(jizh)有哪些?第七十五页，共75页。