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百歐博偉生物：絕大多數(shù)工業(yè)發(fā)酵，無論是單菌發(fā)酵還是混合菌種發(fā)酵，除菌種以外的微生物都被視為雜菌。所謂染菌，是指在發(fā)酵培養(yǎng)基中侵入了有礙生產(chǎn)的其他微生物。幾乎所有的發(fā)酵工業(yè)都有可能遭遇雜菌或噬菌體的污染。染菌輕者影響產(chǎn)率、產(chǎn)物提取率和產(chǎn)品質(zhì)量；嚴(yán)重者造成“倒罐”，浪費(fèi)大量原材料，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。遇到連續(xù)染菌，特別是在找不到染菌原因，又沒有防治措施時(shí)，往往會(huì)影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性，造成無法估量的損失。染菌對發(fā)酵產(chǎn)率、提取率、產(chǎn)品質(zhì)量和三廢治理等都有很大影響。因此，防止雜菌和噬菌體污染是保證發(fā)酵正常進(jìn)行的關(guān)鍵之一。

 

 

在抗生素發(fā)酵中，青霉素發(fā)酵污染細(xì)短桿菌比污染粗大桿菌危害更大；鏈霉素發(fā)酵污染細(xì)短桿菌、假單胞桿菌和產(chǎn)氣桿菌比污染粗大桿菌危害更大；四環(huán)素發(fā)酵最怕污染雙球菌、芽孢桿菌和莢膜桿菌。檸檬酸發(fā)酵最怕污染青霉菌，肌苷、肌苷酸發(fā)酵最怕污染芽孢桿菌。谷氨酸發(fā)酵最危險(xiǎn)的是污染噬菌體，因?yàn)槭删w蔓延迅速，難以防治，容易造成連續(xù)污染。

 

 

 

種子培養(yǎng)主要是生長繁殖菌體，菌體濃度低，培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，比較容易染菌。種子培養(yǎng)期染菌，帶進(jìn)發(fā)酵罐中危害極大，應(yīng)嚴(yán)格控制種子污染。當(dāng)發(fā)現(xiàn)種子受污染應(yīng)滅菌后棄去，并對種子罐、管道進(jìn)行檢查和徹底滅菌。

 

 

發(fā)酵前期主要是菌體生長繁殖，代謝產(chǎn)物生成很少，此時(shí)容易染菌，污染后雜菌迅速繁殖，與生產(chǎn)菌爭奪營養(yǎng)成分和氧氣，嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的生長繁殖和產(chǎn)物的生成，要特別防止發(fā)酵前期染菌。發(fā)酵前期染菌時(shí)，若營養(yǎng)成分消耗不多，應(yīng)迅速重新滅菌，補(bǔ)充必要的營養(yǎng)成分(如果體積太大，可放出部分受污染發(fā)酵液) ，重新接種發(fā)酵。

 

 

發(fā)酵中期染菌將嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的代謝，影響產(chǎn)物的生成。有的雜菌繁殖后產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使pH值下降，糖、氮消耗迅速，菌(絲)體自溶，發(fā)酵液發(fā)黏，產(chǎn)生大量泡沫，代謝產(chǎn)物的積累迅速減少或停止，有的已生成的產(chǎn)物也會(huì)被利用或破壞，有的發(fā)酵液發(fā)臭。發(fā)酵中期染菌，由于營養(yǎng)成分大量消耗，一般挽救處理困難，危害性很大，所以應(yīng)盡力做到早發(fā)現(xiàn)、快處理。處理方法應(yīng)根據(jù)各種發(fā)酵的特點(diǎn)和具體情況來決定。如抗生素發(fā)酵，可將另一罐發(fā)酵正常的發(fā)酵液的一部分輸入染菌罐中，以抑制雜菌繁，同時(shí)采取降低通風(fēng)、降低流加糖量等措施。檸檬酸發(fā)酵中期染菌，可根據(jù)所染雜菌的性質(zhì)分別處理，如污染細(xì)菌，可加大通風(fēng)量，加速產(chǎn)酸，降低pH值，以抑制細(xì)菌生長，必要時(shí)可加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值在3.0以下，以抑制雜菌；如污染酵母，可加入0.025~0.035g/L的硫酸銅， 以抑制酵母生長，并提高風(fēng)量，加速產(chǎn)酸；如污染黃曲霉，可加入另一罐將近發(fā)酵成的膠液，使pH值下降，黃曲霉自溶；如污染青霉，危害很大，因?yàn)榍嗝乖趐H值很低下能夠生長，如果殘?zhí)禽^低，可以提高風(fēng)量，促使產(chǎn)酸和耗糖，并提前放罐。

 

 

發(fā)酵后期產(chǎn)物積累較多，糖等營養(yǎng)物質(zhì)即將耗盡。如果染菌量不太多，可繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵；如污染嚴(yán)重，破壞性較大，可以采取措施提前放罐。發(fā)酵后期染菌對不同產(chǎn)物的影響不同，如抗生素、檸檬酸發(fā)酵后期染菌影響不大，肌苷、肌苷酸和谷氨酸、賴氨酸等發(fā)酵后期染菌則會(huì)影響產(chǎn)物的產(chǎn)量、產(chǎn)物提取率和產(chǎn)品質(zhì)量。在染菌嚴(yán)重時(shí)，有人主張加入不影響生產(chǎn)菌正常代謝的某些抗生素，呋喃西林、新潔爾滅等滅菌劑，抑制雜菌生長。例如，慶大霉素發(fā)酵染菌，可加入少量慶大霉素粉；灰黃霉素發(fā)酵染菌時(shí)，可加入新霉素。但在發(fā)酵開始時(shí)加入殺菌劑以防止染菌，似無必要，也增加成本，若當(dāng)發(fā)酵染菌后再加入滅菌劑又為時(shí)已晚，實(shí)際效果值得探討。

 

 

染菌程度愈大，即進(jìn)入發(fā)酵罐的雜菌數(shù)量愈多，對發(fā)酵的危害愈大。當(dāng)生產(chǎn)菌已迅速繁殖，在發(fā)酵液中占有絕對優(yōu)勢時(shí)，即使污染了數(shù)雜菌，如每升發(fā)酵液中有1~2個(gè)雜菌，對發(fā)酵也不會(huì)帶來影響，因?yàn)檫@些雜菌需要一定時(shí)間繁殖才能達(dá)到危害發(fā)酵的程度，而且環(huán)境對雜菌的繁殖不利。當(dāng)75m3發(fā)酵液污染1個(gè)雜菌，到大幅度(如106個(gè)/mL)污染所需要的時(shí)間見表。但是污染幅度較大時(shí)，特別是在發(fā)酵前期和中期污染，將造成嚴(yán)重的危害。

 

 

絲狀菌發(fā)酵被污染后，有大量菌絲自溶，發(fā)酵液發(fā)黏，有的甚至發(fā)臭。發(fā)酵液過濾困難，發(fā)酵前期染菌過濾更困難，嚴(yán)重影響產(chǎn)物的提取率和產(chǎn)品質(zhì)量。在這種情況下，可先將發(fā)酵液加熱處理，再加助濾劑，或者先加絮凝劑，使蛋白質(zhì)凝聚，有利于過濾。染菌的發(fā)酵液含有較多蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)。對于采用沉淀法提取產(chǎn)物，這些雜質(zhì)隨產(chǎn)物沉淀而影響下工序處理，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。如谷氨酸發(fā)酵染菌后，在等電點(diǎn)出現(xiàn)β型結(jié)晶谷氨酸，使谷氨酸無法分離，β-型結(jié)晶谷氨酸含有大量發(fā)酵液，影響下工序精制處理，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。采用溶劑萃取的提取工藝，由于蛋白質(zhì)等雜質(zhì)多，極易發(fā)生乳化反應(yīng)，很難使水相和溶劑相分離，影響進(jìn)一步提純。采用離子交換法提取工藝，由于發(fā)酵液發(fā)黏，大量菌，體等膠體物質(zhì)黏附在樹脂表面或被樹脂吸附，使樹脂吸附能力大大降低，有的難被水洗掉，在洗脫時(shí)與產(chǎn)物一起被洗脫，混在產(chǎn)物中，影響產(chǎn)物的提純。此外，發(fā)酵染菌也造成“三廢”處理困難和環(huán)境的污染。

 

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