新型发酵工业杂菌污染控制技术：解决大肠杆菌发酵噬菌体杂菌污染

发酵工业杂菌污染的控制技术

近些年来，发酵产业发展迅速。然而在发酵过程中杂菌的污染问题是其中危害zui大的一种。所谓“杂菌”，是指在发酵培养中侵入了有碍生产的其他微生物。几乎所有的发酵工业，都有可能遭受杂菌的污染。染菌的结果非常严重，所以要对发酵过程中的杂菌进行有效的控制。

发酵工业的无菌技术目前，绝大多数工业发酵都是采用纯种培养，要求发酵全过程只能有生产菌，不允许有“杂菌”污染。如果在培养过程中污染杂菌，它便会在较短的时间内大量繁殖，与生产菌争夺营养成分或分泌代谢产物抑制生产菌的生长和代谢，从而干扰生产菌正常发酵，甚至造成倒罐，严重影响生产。因此，为了保证纯种发酵，在生产菌种接种之前，要对发酵培养基、空气系统、流加料、发酵罐及管道系统等进行灭菌，还要对环境进行消毒，防止杂菌和噬菌体的大量繁殖。在生产实践中，为了防止杂菌污染，经常要采用消毒与灭菌技术，统称为发酵工业的无菌技术。

发酵工业杂菌污染的控制技术

一、染菌原因分析

据国内外多年的发酵生产经验认为，染菌的原因或途径主要有以下几方面:

种子染菌

2.灭菌不彻底

3.空气带菌

4.设备渗漏

5.操作不合理，管理不善。

二、对杂菌污染问题进行技术控制

2.1 种子带菌及其防治

严格控制无菌室的污染根据生产工艺的要求和特点，建立相应的无菌室，交替使用各种灭菌手段对无菌室进行处理。除常用的紫外线灭菌外，如发现无菌室已污染较多的细菌，可采用石炭酸或土霉素等进行灭菌;如发现无菌室有较多的霉菌，则可采用制霉菌素等进行灭菌;如果污染噬菌体，通常就用甲醛、双氧水或高锰酸钾等灭菌剂进行处理。在制各种子时对沙土管、斜面、三角瓶及摇瓶均严格进行管理，防止杂菌进入而受到污染。为了防止染菌，种子保存管的棉花塞应有一定的紧密度，且有一定的长度，保存温度尽量保持相对稳定，不宜有太大变化。对每一级种子的培养物均应进行严格的无菌检查，确保任何一级种子均末受杂菌感染后才能使用。对菌种培养基或器具进行严格的灭菌处理，保证在利用灭菌锅进行灭菌前，先完全排除锅内的空气，以免造成假压，使灭菌的温度达不到预定值，造成灭菌不彻底而使种子染菌。

2.2 空气带菌及其防治

加强生产环境的卫生管理，减少生产环境中空气的含菌量，正确选择采气口，如提高采气口的位置或前置粗过滤器，加强空气压缩前的预处理，如提高空压机进口空气的洁净度。设计合理的空气预处理工艺，尽可能减少生产环境中空气带油、水量，提高进入过滤器的空气温度，降低空气的相对湿度，保持过滤介质的干燥状态，防止空气冷却器漏水，防止冷却水进入空气系统等。设计和安装合理的空气过滤器，防止过滤器失效。选用除菌效率高的过滤介质，在过滤器灭菌时要防止过滤介质被冲翻而造成短路，避免过滤介质烤焦或着火，防止过滤介质的装填不均而使空气走短路，保证一定的介质充填密度。当突然停止进空气时，要防止发酵液倒流入空气过滤器，在操作过程中要防止空气压力的剧变和流速的急增。

2.3 操作失误导致染菌及其控制

一般来，稀薄的培养基比较容易灭困彻底，而淀粉质原料，在升温过快或混合不均与时容易结块，使团块中心部位“夹生”，蒸汽不易进入将杂菌杀死，但在发酵过程中这些团块会散开，而造成染菌。同样，由于培养基中鼓皮、黄豆饼 一类的固形物含量较多，在投料时溅到罐壁或罐内的各种支架上，容易形成堆积，这些堆积物在灭菌过程由于传热较慢，一些杂菌也不易被杀灭，一旦灭菌操作完 成后，通过冷却、搅拌、接种等操作，含有杂菌的堆积物将重新返回培养液中，造成染菌。通常对于淀粉质培养基的灭菌采用实罐灭菌较好，一般在升温前先通过搅拌混合均匀，并加入一定量的淀粉酶进行液化;有大颗粒存在时应先过筛除去，再行灭菌。对于鼓皮、黄豆饼一类的固形物含量较多的培养基，采用罐外预 先配料，再转至发酵罐内进行实罐灭菌较为有效。灭菌时由于操作不合理，未将罐内的空气完全排除，造成压力表显示“假压”，使罐内温度与压力表指示的不对应，培养基的温度以及罐顶局部空间的温度达不到灭菌的要求，导致灭菌不彻底而染菌。

发酵车间灭菌技术

三、提高除菌效率的主要措施

1、减少进口空气的含菌数量。具体方法有:正确选择进风口，压缩空气站应设在上风向;提高进口空气的采气位置，减少菌数和尘埃数，对压缩前的空气采用粗过滤预处理。

2、设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质。

3、针对不同地区，设计合理的空气预处理工艺流程，以达到除油、水和杂质的目的。

4、降低进入空气过滤器的空气相对湿度，保证过滤介质能在干燥状态下工作，方法有:使用无油润滑的空气压缩机;加强空气冷却和去油、水;适当提高进入过滤器的空气温度，降低其相对湿度。

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