《發(fā)酵車間消毒培訓(xùn)》PPT課件

發(fā)酵車間消毒培訓(xùn),焦江濤,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,一、消毒與滅菌,消毒與滅菌在發(fā)酵工業(yè)中均廣泛應(yīng)用。 1、消毒：。是指用物理或化學(xué)的方法殺死物體上的病原微生物，一般只能殺死營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞而不能殺死細(xì)菌芽孢。 2、滅菌：是指用物理或化學(xué)的方法殺滅或除掉傳播媒介上的所有微生物（包括芽孢），使之達(dá)到無菌程度。在生產(chǎn)上習(xí)慣叫做消毒但它與消毒是的嚴(yán)格意義上的區(qū)別。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,二、滅菌方法 滅菌的方法主要有：干熱滅菌法、濕熱滅菌法、化學(xué)藥品滅菌法、過濾除菌法、過濾除菌法。根據(jù)滅菌的對(duì)象和要求選用不同的方法。 1 干熱滅菌法 干熱滅菌法是指在干燥高溫條件下，將微生物殺死。干熱對(duì)微生物有氧化、蛋白質(zhì)變性和電解質(zhì)濃縮引起中毒的作用，其中氧化作用是主要的。干熱滅菌必須高溫，工業(yè)生產(chǎn)中采用的條件是攝氏160，1h。主要使用于需要保持干燥的器械、容器的滅菌。生產(chǎn)實(shí)例：在接種操作和鏡檢涂片時(shí)用的灼燒滅菌法就是最簡(jiǎn)單的干熱滅菌法，在投罐前的空消（125、30min)也屬于干熱滅菌，,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,所以在空消之前必須先把PH、溶氧電極拔掉，否則會(huì)大大削減其使用壽命。 濕熱滅菌法 濕熱滅菌是借助蒸汽釋放的熱能和水的參與，能使微生物細(xì)胞中蛋白質(zhì)、酶、核酸分子內(nèi)部的化學(xué)鍵（特別是氫鍵）受破壞，特別是蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆的凝固性變性，使微生物死亡。蒸汽在冷凝時(shí)釋放出大量潛熱，具有強(qiáng)大的穿透力，尤其適用于大量培養(yǎng)基及發(fā)酵設(shè)備的滅菌。 溫?zé)釡缇c干熱滅菌相比具有以下特點(diǎn)： (1)濕熱滅菌時(shí)，菌體蛋白質(zhì)吸收熱量容易變性凝固； (2)濕熱的穿透力比干熱大（如表1所示） (3)蒸汽冷凝時(shí)放出大量潛熱，溫度上升快； (4)蒸汽制取簡(jiǎn)便、成本低、數(shù)量大，適于工業(yè)生產(chǎn)。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,高溫滅菌也會(huì)給培養(yǎng)基帶來一些不利影響，所以在生產(chǎn)中就要求我們?cè)趯?shí)消時(shí)一定要嚴(yán)格按工藝要求來控制實(shí)消的溫度和時(shí)間。超溫超時(shí)對(duì)培養(yǎng)基的破壞主要有兩種情況：一造成培養(yǎng)基成分相互作用；二造成熱穩(wěn)定性差的原材料嚴(yán)重破壞。前者在降低培養(yǎng)基質(zhì)量的同時(shí)還會(huì)引起培養(yǎng)基褐變、沉淀，褐變反應(yīng)包括類黑色素褐變 （主要是氨基化合物與羰基化合物在加熱條件下生成棕紅色的色素），焦糖化褐變（糖在沒有含氨基化合物存在下，加熱到其熔點(diǎn)逐步形成焦糖），糖類破壞后易和有機(jī)氮源結(jié)合，產(chǎn)生氨基糖，,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,對(duì)微生物產(chǎn)生一定的毒性，嚴(yán)重時(shí)將抑制微生物的生長(zhǎng)發(fā)育破壞整個(gè)發(fā)酵所以在一、二步種子罐時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)料液發(fā)黑會(huì)發(fā)現(xiàn)其菌量很少，產(chǎn)糖或產(chǎn)酸會(huì)大受抑制甚至造成代謝停滯，嚴(yán)重時(shí)不得不倒罐。沉淀主要是在加熱情況下，培養(yǎng)基中的鈣鐵離子等成分易與磷酸鹽碳酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成無機(jī)物沉淀和無機(jī)物如多肽類沉淀。后者會(huì)使玉米漿和酵母膏中的微量元素、蛋白質(zhì)及糖類遭到破壞，通常解決方案 如下：分開滅菌。對(duì)培養(yǎng)基中糖類等不耐高溫的成份與培養(yǎng)基其它成分分開滅菌，冷卻后再混合比如我們的二步糖采取流加而不是放在一起實(shí)消；將培養(yǎng)基中的鈣鐵等離子成分與磷酸鹽分別滅菌可以避免發(fā)生沉淀反應(yīng)低溫滅菌，低溫滅菌幾乎對(duì)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分沒有破壞。如我們一步的糖。培養(yǎng)基在達(dá)到完全滅菌時(shí)，滅菌溫度和滅菌時(shí)間對(duì)維生素C培養(yǎng)基養(yǎng)分破壞的比較：,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,3 化學(xué)藥品滅菌法 一些化學(xué)藥品易與微生物細(xì)胞中的某種成分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，如使蛋白質(zhì)變性、酶類失活，破壞細(xì)胞膜透性而殺死微生物。根據(jù)滅菌對(duì)象不同有浸泡、添加、擦拭、噴灑、氣態(tài)熏蒸等。如我們車間環(huán)境消毒用的濃度為1%-0.25%的高錳酸鉀溶液或0.25%的漂白粉，發(fā)酵罐發(fā)酵至終點(diǎn)前加入0.25%的新潔爾滅和染菌后加入0.15%-0.17%的甲醛熏蒸、加入5%的氫氧化鈉浸泡，進(jìn)入無菌室操作前人雙手用75 %的酒精消毒。 三 投罐前的幾點(diǎn)注意事項(xiàng) 發(fā)酵是否成功，很大程度上決定于準(zhǔn)備工作，以下幾點(diǎn)須注意： 1、清洗發(fā)酵罐，特別要注意死角的洗刷和與外界接觸的零部位的清洗，清除罐底上批料的堆積物。 2、檢查取樣閥的密閉性有無關(guān)不嚴(yán)或滑絲現(xiàn)象，罐體、法蘭、軸封、移種閥、移糖閥、視鏡等有無滲漏、穿孔、堵塞、死角等情況，并用肥皂水或洗衣粉水嚴(yán)格試漏。隔膜閥更是要定期拆檢。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,3、有機(jī)械攪拌裝置的發(fā)酵罐一定要擦干軸封支承內(nèi)的積水，氣升式發(fā)酵罐的罐頂部和視鏡處要經(jīng)常保持干燥清潔。 4、檢查沖視鏡管是否暢通，沖視鏡閥是否內(nèi)漏，發(fā)現(xiàn)問題要徹底處理。 5、檢查罐上的儀表指針的靈敏度，是否歸零顯示有無偏差。 6、檢查與罐上相連接的螺絲是否有脫絲現(xiàn)象，破舊的及時(shí)換新 四消毒過程中的注意事項(xiàng) 1、首先要結(jié)合配料工共同確認(rèn)本批罐所用的原料為合格品，發(fā)現(xiàn)有結(jié)塊、變質(zhì)的原料拒絕使用。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,2、在用泵向罐中打配制好的培養(yǎng)基時(shí)要注意保持稍開些進(jìn)氣，讓料翻騰，以防（前期）培養(yǎng)基濃度過大沉淀粘附在罐底。 3、打完料后首先調(diào)至適宜的PH，再確認(rèn)一下所有的培養(yǎng)基都已加入后封住罐口，開始從進(jìn)氣口、放料口、取樣口等分路進(jìn)入蒸汽。各路保持均衡進(jìn)汽，防止短路 和堵塞，排氣要暢通，排汽量不宜過大，以節(jié)約蒸汽。 4、在實(shí)消過程中要保持壓力的穩(wěn)定，不宜突然卸壓升壓以防造成大量泡沫冒頂或逃料。 5、在實(shí)消控制時(shí)原則上以溫度為準(zhǔn)，壓力為輔。但是在保壓時(shí)可能出現(xiàn)壓力表與溫度計(jì)不對(duì)應(yīng)的情況， 在不能確定到底是溫度計(jì)還是壓力表失靈時(shí)，當(dāng)壓力表顯示壓力大于等于0.1Mpa,而溫度,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,不到121時(shí)，以溫度計(jì)為準(zhǔn)；反之，則以壓力表為準(zhǔn) ，總之要確保壓力與溫度都達(dá)到滅菌要求。 6、如遇蒸汽壓力突然升高，罐溫超過規(guī)定，可適當(dāng)縮短滅菌時(shí)間；如遇蒸汽壓力突然下跌，一時(shí)上不來，溫度下降到規(guī)定范圍以下，可適當(dāng)延長(zhǎng)滅菌時(shí)間，以確保滅菌徹底。嚴(yán)防高溫高壓悶罐，否則容易造成培養(yǎng)基成分破壞和PH值升高。 7、在實(shí)消結(jié)束降溫時(shí)在確定空氣過濾器的壓力大于罐壓時(shí)，可以先打開空氣進(jìn)氣閥，再開冷卻水閥以防外界空氣倒吸進(jìn)去。 8、在降溫過程中嚴(yán)防大開排氣閥使罐壓幾乎跌零，特別是種子罐裝料系數(shù)較大，這樣做會(huì)使料液翻騰劇烈產(chǎn)生大量的泡沫，易出現(xiàn)冒頂或逃料。 9、在消移種管道時(shí)要確保整個(gè)管道打氣暢通，嚴(yán)防堵塞,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,或排氣不暢。在消好后，通入無菌空氣（即給管道降溫又能使管道內(nèi)保持正壓）。 10、移種結(jié)束后要把發(fā)酵罐調(diào)至正常培養(yǎng)狀態(tài)并交給看罐工，打掃完現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生后方可離開。 五、染菌原因分析 發(fā)酵工業(yè)自從采用純種培養(yǎng)以后，產(chǎn)率有了很大提高，然而防止染菌的要求也更高了。染菌是發(fā)酵工業(yè)的致命傷，輕者影響產(chǎn)率、提取收率、產(chǎn)品質(zhì)量和三肇廢治理，嚴(yán)重者造成倒罐，浪費(fèi)大量原材料，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，而且擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。 在發(fā)酵染菌之后，必須分析染菌原因，總結(jié)發(fā)酵染菌的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，把發(fā)酵染菌消滅在發(fā)生之前，防患于未然，是積極制服發(fā)酵染菌的最重要措施。 （一）不同染菌時(shí)間對(duì)發(fā)酵的影響 1、種子培養(yǎng)期染菌,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,種子培養(yǎng)主要是生長(zhǎng)繁殖菌體，菌體濃度低，培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富，比較容易染菌，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)種子染菌均應(yīng)滅菌后倒入地溝，并對(duì)種子罐、管道進(jìn)行檢查和徹底滅菌。 2、發(fā)酵前期染菌 發(fā)酵前期主要是菌體生長(zhǎng)繁殖，代謝產(chǎn)物較少，這個(gè)時(shí)期容易染菌，一旦污染雜菌會(huì)迅速繁殖，與生產(chǎn)菌爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)成分和氧分，嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)物的生成，要特別防止發(fā)酵前期染菌。緊急處理措施：如果污染危害較大的雜菌不能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須重新滅菌。重滅前可適當(dāng)放出部分發(fā)酵液，并補(bǔ)入適量的培養(yǎng)基特別是氮源使消后的培養(yǎng)基符合發(fā)酵要求，低滅后調(diào)節(jié)好PH后重新移種或倒種。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,如果污染的雜菌無大的影響，可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但要密切注意發(fā)酵過程的代謝情況和雜菌的變化，必要時(shí)可適當(dāng)降低罐溫、空氣流量、和控制補(bǔ)料量進(jìn)行發(fā)酵。 3、發(fā)酵中期染菌 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。有些雜菌繁殖后產(chǎn)生酸性或堿性物質(zhì)，使PH值異常變化加堿突增或驟減，糖、氮消耗迅速，菌體自溶，發(fā)酵液發(fā)粘或渾濁，產(chǎn)生大量泡沫，代謝產(chǎn)物的積累迅速減少或停止或下降，有的發(fā)酵液發(fā)臭。發(fā)酵中期染菌，由于營(yíng)養(yǎng)成分大量消耗，一般挽救處理困難，危害性很大常用的方法有：降低罐溫，控制殘?zhí)橇?，降低空氣流量或冷置待放。?duì)于這種罐批在核算提取成本和一定濾速（一般不低于5ml/5min)時(shí)放罐，否則難以過濾，增大提取工作量甚至無法過濾而放棄。如果中期染的某些,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,雜菌不太嚴(yán)重情況，可以采取補(bǔ)加抑菌劑的辦法控制雜菌的生長(zhǎng)繁殖，如二步發(fā)酵染酵母菌可加4-5.6kg的硫酸銅抑止酵母生長(zhǎng)，革蘭氏陽性菌對(duì)青霉素和磺胺類抗生素敏感而陰性菌則不敏感，革蘭氏陰性菌對(duì)鏈霉素、氯霉素和四環(huán)素等敏感而陽性菌則不敏感。霉菌發(fā)酵中染細(xì)菌可加入適量的青霉素來殺滅細(xì)菌。 4、發(fā)酵后期染菌 發(fā)酵后期產(chǎn)物積累較多，糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)接近耗盡，如果染菌不太多，可繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵；如污染嚴(yán)重，破壞性較大，可以采取提前放罐。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,（二）不同染菌規(guī)模的原因分析 1、當(dāng)發(fā)酵出現(xiàn)連續(xù)染菌或大面積染菌，一般是公用系統(tǒng)有問題，特別是空氣系統(tǒng)?？偪者^濾器失效可效率下降，新裝的空過要避免因?yàn)榻橘|(zhì)移位或翻動(dòng)而造成空氣走短路。 接種和中間補(bǔ)糖設(shè)備系統(tǒng)有滲漏和死角，也會(huì)造成大面積染菌因此要按時(shí)檢查維修相關(guān)設(shè)備。 2、部分發(fā)酵罐染菌，發(fā)生在前期可能是滅菌不徹底或種子罐帶菌所致，同時(shí)也與公用接種設(shè)備系統(tǒng)有關(guān)；染菌發(fā)生在中后期，一般與補(bǔ)料、加堿有關(guān)。 3、個(gè)別罐連續(xù)染菌時(shí)要檢查該罐設(shè)備的各個(gè)部件，查找有無滲漏和死角，如降溫盤管穿孔是造成染菌的多見原因之一。個(gè)別罐批偶爾染菌，原因比較復(fù)雜，要針對(duì)具體情況，視染菌時(shí)間和染菌類型，從操作到設(shè)備作具體分析。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,（三）從染菌類別上分析原因 1、染革蘭氏陽性桿菌、酵母菌等其它雜菌多是由空氣系統(tǒng)中帶入而造成污染也有可能是種子帶菌 2、染革蘭氏陰性桿菌、特別是球菌大多數(shù)因設(shè)備滲漏所致，帶菌的冷卻水或污水，從冷卻盤管、連接法蘭、襯里焊縫中滲漏進(jìn)入發(fā)酵罐培養(yǎng)基中。 3、染耐熱的芽孢桿菌，可能是培養(yǎng)基或設(shè)備滅菌不徹底但并不是絕對(duì)的，空氣帶菌也常引起染芽孢桿菌； 4、染霉菌，一般是無菌室滅菌不徹底或操作問題 六、染菌的途徑和防治 （一）種子帶菌及其防治 種子帶菌的原因： 1、培養(yǎng)基及用具滅菌不徹底 菌種培養(yǎng)基及用具滅菌均在滅菌鍋中進(jìn)行，造成滅菌不徹底主要是滅菌時(shí)鍋內(nèi)空氣排放不完全，造成假壓，使滅菌時(shí)溫度還達(dá)不到要求。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,2、菌種在移種過程中受污染 菌種的移接工作是在無菌室中，按無菌操作進(jìn)行的。當(dāng)菌種移接操作不當(dāng)或管理不嚴(yán)，就可能引起污染。 3、菌種在培養(yǎng)過程或保藏過程中受污染 菌種在培養(yǎng)過程和保藏過程中，由于外界空氣進(jìn)入，也使雜菌進(jìn)入而受污染。為了防止污染，試管的棉花塞應(yīng)有一定的緊密度，不宜太松，且有一定的長(zhǎng)度，培養(yǎng)和保藏溫度不宜變化太大。在放入搖床后要經(jīng)常去檢查種母搖瓶的狀況。 （二）無菌空氣帶菌及防止 空氣凈化系統(tǒng)失效或空氣精過、預(yù)過減效是發(fā)酵染菌的主要原因之一。具體防止措施：定期更新主空氣系統(tǒng)的過濾介質(zhì)，加強(qiáng)平時(shí)系統(tǒng)的排污除水,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,特別是在多雨或潮濕的天氣。確保進(jìn)入車間之前的空氣升溫至35-45，使相對(duì) 濕度下降，定時(shí)拆檢空氣精過、預(yù)過。 （三）培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底帶菌及防止 培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底的原因，主要與以下幾個(gè)方面有關(guān) 1、原料形狀 一般稀薄的培養(yǎng)基容易滅菌徹底，而含有固體顆?；蛘吵頎钗锪蠒r(shí)容易由于滅菌不徹底而造成染菌。這就要求在投料時(shí)確保攪拌混合均勻。 2、實(shí)消時(shí)未充分扣除罐內(nèi)空氣 實(shí)消時(shí)罐內(nèi)空氣未完全排除造成假壓，使罐頂空間局部溫度達(dá)不到滅菌要求，導(dǎo)致滅菌不徹底而污染。因此在實(shí)消升溫時(shí)，應(yīng)打開排氣閥門及有關(guān),車間培訓(xùn)課件 焦江濤,連接管的邊閥、罐頂部的接管邊閥，使蒸汽通過達(dá)到徹底滅菌。 3、設(shè)備管道存在死角染菌及防止 由于操作、設(shè)備結(jié)構(gòu)、安裝或人為造成的屏障等原因，引起蒸汽不能到達(dá)預(yù)定部位，這就是死角。所以發(fā)酵罐要合理簡(jiǎn)化安裝管、閥。凡不合理的管、閥、開孔都要堅(jiān)決去掉，遺留的孔眼要焊平，消除隱患。管道之間盡可能用焊接來代替法蘭，不能用直角彎頭，要保持管道暢通、光滑、密封。主要閥門及其墊應(yīng)經(jīng)常檢查更換。 4、設(shè)備滲漏引起染菌及防止 發(fā)酵設(shè)備、管道、閥門的長(zhǎng)期使用，由于腐蝕、摩擦、振動(dòng)或憋壓等原因，往往會(huì)造成滲漏。例如：,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,設(shè)備的表面或焊縫處有砂眼，由于腐蝕逐漸加深，最終導(dǎo)致穿孔；冷卻管受攪拌器作用，長(zhǎng)期磨損，焊縫處受冷熱和振動(dòng)產(chǎn)生裂縫而滲漏。防止措施：要選用優(yōu)質(zhì)材料并經(jīng)常檢查，小滲漏不易發(fā)現(xiàn)時(shí)可壓入堿性水，在可疑的地方用浸濕的酚酞指示劑的白布擦，如有滲漏時(shí)白布顯紅色。 5、操作問題 在發(fā)酵過程中如操作不當(dāng)也引起染菌，如移種時(shí)或發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)罐內(nèi)壓力跌零，使外界空氣進(jìn)入而染菌；泡沫冒頂而造成染菌；壓縮空氣壓力突然下降使發(fā)酵液倒流入空氣過濾器而造成染菌等等；防止措施：加強(qiáng)對(duì)一線操作人員的無菌操作培訓(xùn)和始終貫徹?zé)o菌操作制度及責(zé)任心教育，加強(qiáng)管理措施。,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,（四）、環(huán)境衛(wèi)生 發(fā)酵車間和菌種室的內(nèi)外環(huán)境，必須保持干凈整潔，定期清掃和消毒，車間周圍不得堆放廢棄物，不允許有活菌排放，有異味或易飛揚(yáng)的物料的貯存，應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)酵車間和菌種室。 七、染菌的檢查 （一）感官檢查 1、大部分染菌的發(fā)酵液可以從發(fā)酵的異常情況來檢出，如色澤、異味、變稠或變稀、加堿速率、菌絲變形產(chǎn)酸不正?；虿划a(chǎn)酸或倒酸而糖卻消耗很快。 2、借助顯微鏡，常用梅蘭染色、結(jié)晶紫染色和革蘭氏染色來判斷。 （二）、無菌平皿劃線檢查 平板檢查法既可檢查出雜菌污染，又可以檢查出有無噬菌體污染。檢查雜菌時(shí)，先將滅菌后的培養(yǎng)基倒入已經(jīng)滅,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,菌的培養(yǎng)皿內(nèi)，冷卻后置于37恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)24小時(shí)，進(jìn)行鏡檢?；蛘邔⒋龣z樣品置于37培養(yǎng)6小時(shí)，使細(xì)菌生長(zhǎng)，增加數(shù)量，然后再劃線接種培養(yǎng)。這樣可以提高平板法的靈敏度。 （三）肉湯培養(yǎng)檢查法 主要用于空氣系統(tǒng)和培養(yǎng)基染菌的檢查。具體的做法是將培養(yǎng)液裝在吸所瓶中，滅菌30分鐘后，置于37培養(yǎng)24小時(shí)，如無混濁即可用于上述兩項(xiàng)的檢查。將無菌空氣或滅菌后的培養(yǎng)基引入后保溫培養(yǎng)，觀察有無混濁現(xiàn)象發(fā)生，如呈現(xiàn)渾濁說明染菌 八、染菌的后續(xù)處理 染菌查找到原因后，對(duì)罐徹底清洗干凈，加入甲醛,車間培訓(xùn)課件 焦江濤,空消,