工业发酵常见染菌途径及防治措施：种子带菌、无菌空气与培养基设备处理

发酵染菌途径及去除办法

种子带菌及其防止

种子带菌的原因主要有以下几方面。

（1）培养基及用具灭菌不彻底 菌种培养基及用具灭菌均在灭菌锅中进行，造成灭菌不彻底主要是灭菌时锅内空气排放不完全，造成假压，使灭菌时温度达不到要求。

（2）菌种在移接过程中受污染 菌种的移接工作是在无菌室中，按无菌操作进行。当菌种移接操作不当，或无菌室管理不严，就可能引起污染。因此，要严格无菌室管理制度和严格按无菌操作接种，合理设计无菌室。

（3）菌种在培养过程或保藏过程中受污染 菌种在培养过程和保藏过程中，由于外界空气进入，也使杂菌进入而受污染。为了防止污染，试管的棉花塞应有一定的紧密度，不宜太松，且有一定长度，培养和保藏温度不宜变化太大。每一级种子培养物均应经过严格检查，确认未受污染才能使用。

2、无菌空气带菌及其防止

无菌空气带菌是发酵染菌的主要原因之一。杜绝无菌空气带菌，必须从空气净化流程和设备的设计、过滤介质的选用和装填、过滤介质的灭菌和管理等方面完善空气净化系统。

3、培养基

和设备灭菌不彻底导致的染菌及其防止

原因主要与以下几个方面有关：

（1）原料性状一般稀薄的培养基容易灭菌彻底，而淀粉质原料，特别是有颗粒时，容易由于灭菌不彻底，造成染菌。淀粉质原料在升温过快或混合不均匀时，容易结块，使团块中心部位“夹生”，包埋有活菌，蒸汽不易进入将其杀灭，在发酵过程中团块散开，导致染菌。因此，淀粉质培养基灭菌以采用实罐灭菌为好，在升温时先搅拌混合均匀，并加一定量α-淀粉酶使之边加热边液化，有大颗粒的原料应过筛除去。

（2）实罐灭菌时未充分排除罐内空气。实罐灭菌时，罐内空气未完全排除，造成“假压”，使罐顶空间局部温度达不到灭菌要求，导致灭菌不彻底而污染。为此，在实罐灭菌升温时，应打开排气阀门及有关联接管的边阀、压力表接管边阀等，使蒸汽通过，达到彻底灭菌。

（3）培养基连续灭菌时，蒸汽压力波动大，培养基未达到灭菌温度，导致灭菌不彻底而污染。培养基连续灭菌应严格控制灭菌温度，最好采用自动控制装置。

（4）设备、管道存在“死角”。由于操作、设备结构、安装或人为造成的屏障等原因，引起蒸汽不能有效到达或不能充分到达预定应该到达的局部灭菌部位，从而不能达到彻底灭菌的要求。这些不能彻底灭菌的部位称为“死角”。“死角”可以是设备、管道的某—部位，也可以是培养基或其他物料的某一部分。

常见的设备、管道“死角”如下：

① 发酵罐的“死角”

发酵罐内的部件及其支撑件，如拉手扶梯、搅拌轴拉杆、联轴器、冷却盘管、挡板、空气分布管及其支撑件、温度计套焊接处等周围容易积集污垢，形成“死角”。经常清洗并定期铲除污垢，可以消除这些“死角”。罐底部堆积培养基中的固体物，形成硬块，包藏着脏物，使灭菌不彻底。应清洗彻底，消除积垢。

② 管道安装不当形成的“死角”

发酵车间的管道大多数以法兰连接，法兰的加工、焊接和安装要符合灭菌要求，某些管道须在发酵过程中或在培养基灭菌后才进行灭菌，如种子罐底部的移种管，若安装不当，就会存在死角。

发酵过程一旦发生染菌，应根据污染微生物的种类、染菌的时期或杂菌的危害程度等进行挽救或处理，同时对有关设备也要进行相应的处理。

（1）种子培养期染菌的处理 一旦发现种子受到杂菌的污染，该种子不能再接入发酵罐中进行发酵，应经灭菌后弃之，并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌。同时采用备用种子，选择生长正常无染菌的种子接人发酵罐，继续进行发酵生产。如无备用种子，则可选择一个适当菌龄的发酵罐内的发酵液作为种子，进行“倒种”处理，接人新鲜的培养基中进行发酵，从而保证发酵生产的正常进行。

（2）发酵前期染菌的处理 当发酵前期发生染菌后，如培养基中的碳、氮源含量还比较高时，终止发酵，将培养基加热至规定温度，重新进行灭菌处理后，再接入种子进行发酵；如果此时染菌已造成较大的危害，培养基中的碳、氮源的消耗量已比较多，则可放掉部分料液，补充新鲜的培养基，重新进行灭菌处理后，再接种进行发酵。也可采取降温培养、调节pH值、调整补料量、补加培养基等措施进行处理。

（3）发酵中、后期染菌处理 发酵中、后期染菌或发酵前期轻微染菌而发现较晚时，可以加入适当的杀菌剂或抗生素以及正常的发酵液，以抑制杂菌的生长速度，也可采取降低培养温度、降低通风量、停止搅拌、少量补糖等措施进行处理。当然如果发酵过程的产物代谢已达一定水平，此时产品的含量若达一定值，只要明确是染菌也可放罐。对于没有提取价值的发酵液，废弃前应加热至120℃以上、保持30min后才能诽放。

（4）染菌后对设备的处理 染菌后的发酵罐在重新使用前，必须在放罐后进行彻底清洗，空罐加热灭菌后至120℃以上、30min后才能使用。也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡12h以上等方法进行处理。