生物發酵罐培養發酵時染菌原因分析

在使用生物發酵罐進行工業生產中，污染雜菌導致發酵失敗的問題頻繁出現，給發酵企業的生產和經濟效益帶來了嚴重影響。發酵染菌是指在發酵過程中，除了預期的產酶菌株外，其他微生物侵入發酵系統，削弱了純種發酵的效果和價值。

   污染雜菌的來源多種多樣，可能是空氣中的微生物、器皿、設備、原料、生物反應器等帶入的，也可能是人員操作不當引起的交叉污染。一旦發酵系統受到污染，污染雜菌會與發酵菌競爭營養、生長環境，抑制發酵菌的正常發育和產酶能力，從而導致發酵失敗。

一、不同的染菌途徑會對發酵過程產生不同的影響。

以下是幾種常見的染菌途徑及其影響：

1.種子帶菌：將種子攜帶細菌進行染菌。這種方式可能造成發酵的延續性，導致后續發酵失敗，因為種子中攜帶的細菌可能會繼續繁殖并影響發酵的正常進行。

2.空氣帶菌：通過空氣中存在的細菌對發酵過程進行染菌。這種方式同樣會使染菌具有延續性，可能導致所有發酵罐都發生染菌現象。

3.培養基或設備滅菌不干凈：如果培養基或設備滅菌不干凈，可能會留下部分細菌存活，這些存活的細菌可能會影響發酵過程。

4.設備滲漏：設備滲漏可以引入外界的細菌污染，造成染菌的危害性較大，可能會導致嚴重的染菌現象。

二、染菌對產物提取和產品質量的影響

在生物發酵罐中染菌對產物提取和產品質量也會產生一定的影響。具體的影響包括：

1.對過濾的影響：

- 發酵液粘度增加：染菌會導致發酵液中的物質增多，使得粘度增加，影響過濾操作的順利進行。

- 菌體自溶：染菌可能導致菌體自溶，增加發酵液中的懸浮物，使過濾操作變得困難。

- 基質殘留濃度增加：由于染菌導致發酵不干凈，發酵液中的基質殘留濃度會增加，影響過濾的效果。

- 過濾時間延長：由于上述因素的影響，染菌會導致過濾時間延長，影響設備的周轉，破壞生產平衡，并且大幅度降低過濾的收率。

2.對提取的影響：

- 對有機溶劑萃取工藝的影響：染菌的發酵液中可能含有更多的水溶性蛋白質，易于乳化，造成有機溶劑相與水相難以分離，影響萃取的效果。

- 對離子交換工藝的影響：雜菌可能會在離子交換樹脂上粘附或被吸附，降低交換量，影響工藝的正常進行。

3. 對產品質量的影響：

- 對內在質量的影響：染菌的發酵液中含有較多的蛋白質和其他雜質，可能會影響產品的純度。

- 對產品外觀的影響：某些染菌的發酵液在經過過濾后可能會復濁，影響產品的外觀質量。

4.染菌對三廢處理的影響

染菌會使過濾后的廢菌體無法再利用，增加廢液中的生物需氧量（BOD），從而增加三廢處理的成本。

  對于檢查染菌的方法，目前常用的包括顯微鏡檢查、平板劃線檢查和肉湯培養檢查。此外，還可以通過監測參數如pH值、尾氣中CO2含量和溶解氧等的異常變化來判斷是否發生了染菌。需要強調的是，確切的結果還需要以無菌試驗結果為準。

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