生物发酵罐培养发酵时染菌原因分析

在使用生物发酵罐进行工业生产中，污染杂菌导致发酵失败的问题频繁出现，给发酵企业的生产和经济效益带来了严重影响。发酵染菌是指在发酵过程中，除了预期的产酶菌株外，其他微生物侵入发酵系统，削弱了纯种发酵的效果和价值。

   污染杂菌的来源多种多样，可能是空气中的微生物、器皿、设备、原料、生物反应器等带入的，也可能是人员操作不当引起的交叉污染。一旦发酵系统受到污染，污染杂菌会与发酵菌竞争营养、生长环境，抑制发酵菌的正常发育和产酶能力，从而导致发酵失败。

一、不同的染菌途径会对发酵过程产生不同的影响。

以下是几种常见的染菌途径及其影响：

1.种子带菌：将种子携带细菌进行染菌。这种方式可能造成发酵的延续性，导致后续发酵失败，因为种子中携带的细菌可能会继续繁殖并影响发酵的正常进行。

2.空气带菌：通过空气中存在的细菌对发酵过程进行染菌。这种方式同样会使染菌具有延续性，可能导致所有发酵罐都发生染菌现象。

3.培养基或设备灭菌不干净：如果培养基或设备灭菌不干净，可能会留下部分细菌存活，这些存活的细菌可能会影响发酵过程。

4.设备渗漏：设备渗漏可以引入外界的细菌污染，造成染菌的危害性较大，可能会导致严重的染菌现象。

二、染菌对产物提取和产品质量的影响

在生物发酵罐中染菌对产物提取和产品质量也会产生一定的影响。具体的影响包括：

1.对过滤的影响：

- 发酵液粘度增加：染菌会导致发酵液中的物质增多，使得粘度增加，影响过滤操作的顺利进行。

- 菌体自溶：染菌可能导致菌体自溶，增加发酵液中的悬浮物，使过滤操作变得困难。

- 基质残留浓度增加：由于染菌导致发酵不干净，发酵液中的基质残留浓度会增加，影响过滤的效果。

- 过滤时间延长：由于上述因素的影响，染菌会导致过滤时间延长，影响设备的周转，破坏生产平衡，并且大幅度降低过滤的收率。

2.对提取的影响：

- 对有机溶剂萃取工艺的影响：染菌的发酵液中可能含有更多的水溶性蛋白质，易于乳化，造成有机溶剂相与水相难以分离，影响萃取的效果。

- 对离子交换工艺的影响：杂菌可能会在离子交换树脂上粘附或被吸附，降低交换量，影响工艺的正常进行。

3. 对产品质量的影响：

- 对内在质量的影响：染菌的发酵液中含有较多的蛋白质和其他杂质，可能会影响产品的纯度。

- 对产品外观的影响：某些染菌的发酵液在经过过滤后可能会复浊，影响产品的外观质量。

4.染菌对三废处理的影响

染菌会使过滤后的废菌体无法再利用，增加废液中的生物需氧量（BOD），从而增加三废处理的成本。

  对于检查染菌的方法，目前常用的包括显微镜检查、平板划线检查和肉汤培养检查。此外，还可以通过监测参数如pH值、尾气中CO2含量和溶解氧等的异常变化来判断是否发生了染菌。需要强调的是，确切的结果还需要以无菌试验结果为准。

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