發酵過程染菌及其防治（二）
三、發酵染菌原因分析
1、染菌的雜菌種類分析
雜菌 | 原因 |
耐熱的芽胞桿菌 | 培養基或設備滅菌不徹底、設備存在死角等 |
球菌、無芽胞桿菌等 | 種子帶菌、空氣過濾效率低、除菌不徹底、設備滲漏、操作問題等 |
真菌 | 設備或冷卻盤管滲漏、無菌室滅菌不徹底、無菌操作不當、糖液滅菌不徹底（糖液放置時間較長）等 |
2、發酵染菌的規模分析
大批量發酵罐染菌：
染菌時期 | 原因 |
發酵前期 | 種子帶菌、連消設備染菌 |
發酵中、后期 | 如雜菌類型相同，一般是空氣凈化系統存在空氣系統結構不合理、空氣過濾介質失效等問題 |
部分發酵罐染菌：
染菌時期 | 原因 |
發酵前期 | 種子帶菌、連消系統滅菌不徹底 |
發酵后期 | 中間補料染菌，如補料液帶菌、補料管滲漏 |
個別發酵罐連續染菌（如果采用間歇滅菌工藝，一般不會發生）：大都由于設備滲漏造成，應仔細檢查閥門、罐體或罐器是否清潔等。
3、不同污染時間分析
A、染菌發生在種子培養階段，或稱種子培養期染菌。通常是由種子帶菌、培養基或設備滅菌不徹底，以及接種操作不當或設備因素等原因而引起染菌。
B、在發酵過程的初始階段發生染菌，或稱發酵前期染菌。大部分也是由于種子帶菌、培養基或設備滅菌不徹底，以及接種操作不當或設備因素、無菌空氣等原因而引起。
C、發酵后期染菌大部分是由空氣過濾不徹底、中間補料染菌、設備滲漏、泡沫頂蓋以及操作問題而引起。
雜菌污染的預防
一、種子帶菌及其防治
1、保藏斜面試管菌種染菌、培養基和器具滅菌不徹底、種子轉移和接種過程染菌、種子培養所涉及的設備和裝置染菌。
2、嚴格控制無菌室的污染，根據生產工藝的要求和特點，建立相應的無菌室，交替使用各種滅菌手段對無菌室進行處理；在制備種子時對砂土管、斜面、三角瓶及搖瓶均嚴格進行管理，防止雜菌的進入而受到污染。為了防止染菌，種子保存管的棉花塞應有一定的緊密度，且有一定的長度，保存溫度盡量保持相對穩定，不宜有太大變化；對每一級種子的培養物均應進行嚴格的無菌檢查，確保任何一級種子均未受雜菌污染后才能使用；對菌種培養基或器具進行嚴格的滅菌處理，保證在利用滅菌鍋進行滅菌前，先完全排除鍋內的空氣，以免造成假壓，使滅菌的溫度達不到預定值，造成滅菌不徹底而使種子染菌。
二、空氣帶菌及其防治
要杜絕無菌空氣帶菌，就必須從空氣的凈化工藝和設備的設計、過濾介質的選用和裝填、過濾介質的滅菌和管理等方面完善空氣凈化系統。
1、加強生產環境的衛生管理，減少生產環境中空氣的含菌量，正確選擇采氣口，如提高采氣口的位置或前置粗過濾器，加強空氣壓縮前的預處理，如提高空壓機進口空氣的潔凈度。
2、設計合理的空氣預處理工藝，盡可能減少生產環境中空氣帶油、水量，提高進入過濾器的空氣溫度，降低空氣的相對濕度，保持過濾介質的干燥狀態，防止空氣冷卻器漏水，防止冷卻水進入空氣系統等。
3、設計和安裝合理的空氣過濾器，防止過濾器失效。選用除菌效率高的過濾介質，在過濾器滅菌時要防止過濾介質被沖翻而造成短路，避免過濾介質烤焦或著火，防止過濾介質的裝填不均而使空氣走短路，保證一定的介質充填密度。當突然停止進空氣時，要防止發酵液倒流入空氣過濾器，在操作中要防止空氣壓力的劇變和流速的急增。
三、操作失誤導致染菌及其防治
1、通常對于淀粉質培養基地滅菌采用實罐滅菌較好，一般在升溫前先通過攪拌混合均勻，并加入一定量的淀粉酶進行液化；有大顆粒存在時應先經過篩除去，再行滅菌；對于麩皮、黃豆餅一類的固形物含量較多的培養基，采用罐外預先配料，再轉至發酵罐內進行實罐滅菌較為有效。
2、在滅菌升溫時，要打開排氣閥門，使蒸汽能通過并驅除罐內冷空氣，一般可避免“假壓”造成染菌。
3、要嚴防泡沫升頂，盡可能添加消泡劑防止泡沫的大量產生。
4、避免蒸汽壓力的波動過大，應嚴格控制滅菌溫度，過程最好采用自動控溫。
5、發酵過程越來越多的采用自動控制，一些控制儀器逐漸被應用。一般常采用化學試劑浸泡等方法來滅菌。
四、設備滲漏或“死角”造成的染菌及其防治
設備滲漏主要是指發酵罐、補糖罐、冷卻盤管、管道閥門等，由于化學腐蝕（發酵代謝所產生的有機酸等發生腐蝕作用）、電化學腐蝕、磨蝕、加工制作不良等原因形成微小漏孔后發生滲漏染菌。
染菌的挽救和處理
一、種子培養期染菌的處理
1、一旦發現種子受到雜菌污染，該種子不能再接入發酵罐中進行發酵，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、采用備用種子，選擇生長生產無染菌的種子接入發酵罐，繼續進行發酵生產。
3、如無備用種子，則可選擇一個適當菌齡的發酵罐內的發酵液作為種子，進行“倒種”處理，接入新鮮的培養基中進行發酵，從而保證發酵生產的正常進行。
二、發酵前期染菌的處理
1、當發酵前期發生染菌后，如培養基中的碳、氮源含量還比較高時，終止發酵，將培養基加熱至規定溫度，重新進行滅菌處理后，再接入種子進行發酵；
2、如果此時染菌已造成較大的危害，培養基中的碳、氮源的消耗量已比較多，則可放掉部分料液，補充新鮮的培養基，重新進行滅菌處理后，再接種進行發酵。
3、也可采取降溫培養、調節pH值、調整補料量、補加培養基等措施進行處理。
三、發酵中、后期染菌處理
1、發酵中、后期染菌或發酵前期輕微染菌而發現較晚時，可以加入適當地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，也可采取降低培養溫度、降低通風量、停止攪拌、少量補糖等其它措施，進行處理。
2、如果發酵過程的產物代謝已達到一定水平，此時產品的含量若達一定值，只要明確是染菌也可放罐。
3、對于沒有提取價值得發酵液，廢棄前應加熱至120℃以上、保持30min后才能排放。
四、染菌后對設備的處理
染菌后的發酵罐在重新使用前，必須在放罐后進行徹底清洗，空罐加熱滅菌至120℃以上、保持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。
噬菌體污染及其防治
一、癥狀：發酵液光密度不上升或回降；pH值逐漸上升；氨利用停止；糖耗、溫升緩慢或停止；產生大量泡沫，使發酵液呈粘膠狀；鏡檢時菌體數量顯著減少，甚至找不到完整菌體；發酵周期延長、產物生成量減少或停止等。
二、根源：環境污染噬菌體是造成噬菌體感染的主要根源。
三、防治：嚴禁活菌體排放，切斷噬菌體的“根源”；做好環境衛生，消滅噬菌體與雜菌；嚴防噬菌體與雜菌進入種子罐或發酵罐內；抑制罐內噬菌體的生長；輪換使用菌種或使用抗性菌株。
四、挽救措施
1、盡快提取產品
2、藥物抵抗（如四環素可抵抗乳糖桿菌噬菌體；吐溫60等表面活性劑可抑制噬菌體的增殖和吸附）
3、罐內滅噬菌體法（60-70℃，5min可滅活）
