Анализ влияния бактериального загрязнения на ферментационное производство на разных стадиях

1. Влияние бактериального загрязнения на различные процессы ферментации

(1) процесс заквашивания пенициллина:

Бактериальное загрязнение серьезно повлияет на выход и качество пенициллина, потому что многие бактерии могут производить пенициллиназу, которая разлагает и разрушает пенициллин. Поэтому бактериальное загрязнение должно строго контролироваться на ранней, средней и поздней стадиях ферментации.

(2) Процесс ферментации нуклеозидов или нуклеотидов:

Поскольку используемые производственные штаммы представляют собой различные микроорганизмы с дефицитом питательных веществ, их способность к росту плоха, а необходимая питательная среда богата питательными веществами, они легко загрязняются бактериями. После бактериального загрязнения на ранних и средних стадиях ферментации питательные вещества в культуральной среде быстро расходуются, что серьезно подавляет рост производственных бактерий и производство метаболитов.

(3) Процесс ферментации органических кислот, таких как лимонная кислота:

Как правило, значение pH ферментационной жидкости относительно низкое после производства кислоты, и бактериям очень трудно расти. Бактериальное загрязнение вряд ли произойдет на средней и поздней стадиях ферментации. Главное-не допустить бактериального заражения на ранней стадии брожения.

(4) Брожение глутаминовой кислоты:

Цикл ферментации глутаминовой кислоты короткий, производственные бактерии быстро размножаются, а питательной среды не слишком богат, поэтому, как правило, меньше загрязнения бактериями. Если семенной резервуар загрязнен бактериями, это нанесет большой вред, поэтому возникновение загрязнения семян должно строго контролироваться. Как только будет обнаружено, что семена загрязнены бактериями, они должны быть выброшены после стерилизации, а семенные резервуары, трубы и т. Д. Должны быть тщательно проверены и тщательно стерилизованы.

2. Влияние разного времени заражения на ферментацию.

2,1. Заражение во время посевной культуры

Семенная культура в основном связана с выращиванием и размножением бактерий. Концентрация бактерий низкая, а питательной среды богата питательными веществами, что позволяет легко заразиться. Загрязнение семян должно строго контролироваться. Если обнаружено, что семена загрязнены, они должны быть стерилизованы и выброшены, а семенные резервуары и трубопроводы должны быть проверены и тщательно стерилизованы. Влияние инфекции во время посева семян на ферментацию в основном отражается в следующих аспектах:

(1) Обструкция метаболизма: Если культура семени заражена, то рост и размножение бактерий продукции и продукции метаболитов будут серьезно нарушены. Различные бактерии будут конкурировать с производственными бактериями за питательные вещества и кислород, что приведет к препятствию росту производственных бактерий.

(2) Снижение качества семян: инфекция приведет к снижению качества семян, потому что рост различных бактерий будет потреблять питательные вещества в питательной среде, что делает невозможным получение производственными бактериями достаточного количества питательных веществ, тем самым влияя на их производительность в процессе ферментации.

(3) Нестабильность процесса ферментации:

Бактериальное загрязнение в период культивирования семян приведет к нестабильности процесса ферментации, поскольку рост и размножение инородных бактерий изменят физические и химические свойства ферментационной жидкости, такие как снижение значения pH, быстрое потребление сахара и азота и т. д., Что, в свою очередь, повлияет на метаболизм производственных бактерий и производство продуктов.

(4) ухудшение качества продукции:

Если бактериальное загрязнение произойдет в период посевного периода, это негативно скажется на качестве продукта. Например, после того, как ферментация нитчатых грибов загрязнена, большое количество мицелия будет автолизироваться, ферментационная жидкость станет липкой, а некоторые даже плохо пахнут. Трудно фильтровать бродильную жидкость, и еще труднее фильтровать загрязненные бактерии на ранней стадии ферментации, что серьезно влияет на скорость извлечения и качество продукта.

2,2. Бактериальное загрязнение на ранней стадии ферментации

Ранняя стадия ферментации-это в основном рост и размножение бактерий, и вырабатывается очень мало метаболитов. В это время его легко заразить. После загрязнения чужеродные бактерии будут быстро размножаться, конкурируя с производственными бактериями за питательные вещества и кислород, серьезно мешая росту и размножению производственных бактерий и производству продуктов. Это особенно важноДля предотвращения бактериального загрязнения на ранней стадии ферментации. Когда бактериальное загрязнение происходит на ранней стадии ферментации, если потребление питательных веществ не велико, его следует быстро повторно стерилизовать, необходимые питательные вещества должны быть дополнены, и ферментация должна быть повторно инокулирована. Влияние бактериального загрязнения на ранней стадии ферментации на ферментацию в основном отражается в следующих аспектах:

(1) энзимная активность:

Бактериальное загрязнение на ранней стадии ферментации будет влиять на количество ферментов. Разные бактерии быстро размножаются, потребляют питательные вещества в питательной среде, влияют на размножение производственных бактерий и, таким образом, уменьшают количество ферментов.

(2) влияние применения энзима:

Бактериальное загрязнение на ранней стадии ферментации повлияет на эффект применения ферментов. Разные бактерии будут производить некоторые метаболиты, которые могут конкурентно ингибировать ферменты производственных бактерий, тем самым влияя на эффект применения ферментов.

(3) Последовательность производства:

Бактериальное загрязнение на ранней стадии ферментации повлияет на последовательность производства. После загрязнения, оборудование нужно быть продезинфицированным, которое повлияет на ход продукции и план разрядки танка. Кроме того, если разные бактерии размножаются слишком много, это может негативно сказаться на качестве ферментационной жидкости.

2,3. Бактериальное загрязнение в средней стадии ферментации

Бактериальное загрязнение на средней стадии ферментации серьезно повлияет на метаболизм производственных бактерий и повлияет на производство продуктов. Некоторые бактерии производят кислотные вещества после размножения, что снижает значение рН, быстро потребляет сахар и азот, вызывает автолизирование мицелия (гифы), делает жидкость брожения липкой, производит много пены и быстро снижает или останавливает накопление продуктов обмена. Некоторые из продуктов, которые были произведены, также будут использованы или уничтожены, а некоторые ферментационные жидкости будут плохо пахнуть. Влияние бактериального загрязнения в середине ферментации на ферментацию в основном отражается в следующих аспектах:

(1) Вмешательство в метаболизм:

Бактериальное загрязнение в середине ферментации серьезно повлияет на метаболизм производственных бактерий. Большое количество кислоты, вырабатываемой бактериями, вызывает падение pH культуральной жидкости, что может повредить клеточную мембрану и клеточную стенку производственных бактерий и повлиять на их рост и размножение. В то же время скорость потребления сахара и азота ускоряется, в результате чего ферментационная жидкость становится липкой, мицелий автолизируется, а секреция продукта уменьшается или останавливается.

(2) Производить токсины:

Некоторые бактерии производят токсины, которые могут быть токсичными для производственных бактерий и даже вызывать сбой ферментации. Например, загрязнение Escherichia coli может привести к тому, что культуральной жидкости станет черной, вонючей и будет образовываться много пены.

(3) Уничтожьте продукты:

Иногда бактерии используют продукты, которые были произведены для размножения, что разрушает структуру и функцию продуктов и вызывает снижение качества и количества продуктов. (4) Влияние на последующую обработку: если ферментационный бульон серьезно загрязнен инородными бактериями, это может негативно повлиять на последующий процесс обработки. Например, чрезмерный рост чужеродных бактерий затруднит фильтрацию и повлияет на экстракцию и очистку продукта.

2,4. Загрязнение на поздней стадии ферментации

На поздней стадии ферментации продукт накапливается больше, и питательные вещества, такие как сахар, будут исчерпаны. Если количество загрязнения не слишком велико, ферментация может продолжаться; если загрязнение серьезное и ущерб большой, могут быть приняты меры для выпуска резервуара заранее. Влияние загрязнения на поздней стадии ферментации на ферментацию в основном отражается в следующих аспектах:

(1) Уничтожение продуктов: на поздней стадии ферментации в ферментационной бульоне накапливается большое количество продуктов, особенно антибиотиков. Эти антибиотики оказывают определенное ингибирующее или убивающие действие на чужеродные бактерии. Если загрязнение происходит на этой стадии, это может привести к разложению уже произведенных продуктов, что приведет к потере продукта и ухудшению качества.

(2) Ухудшение качества ферментационного бульона: на поздней стадии ферментации загрязнение приведет к снижению качества ферментационного бульона. Рост чужеродных бактерий будет потреблять питательные вещества в питательной среде, изменять значение pH и производить некоторые метаболиты. Эти продукты могут иметь последствияКтиве влияние на клеточную мембрану и клеточную стенку бактерий продукции, влияя на качество и выход продукта.

(3) Повышенный риск бактериального загрязнения: на более поздних стадиях ферментации бактериальное загрязнение может привести к тому, что ферментационная жидкость будет вонеть, почернеть и образовывать большое количество пены. Эти явления могут увеличить риск бактериального загрязнения и сделать процесс ферментации более нестабильным и неконтролируемым.

3. Предотвращение и борьба с бактериальным загрязнением

Во время процесса ферментации бактериальное загрязнение является проблемой, которая требует пристального внимания. Бактериальное загрязнение может привести к снижению качества ферментированных продуктов, снижению выхода и даже сбою процесса ферментации. Поэтому предотвращение и контроль бактериального загрязнения имеет большое значение для ферментационной промышленности. Ниже будут обсуждаться меры по предотвращению и контролю бактериального загрязнения ферментацией с точки зрения контроля сырья, стерилизации, очистки прививок, очистки оборудования, мониторинга процессов, предотвращения загрязнения воздуха, сохранения штаммов и очистки сточных вод.

(1) Контроль сырья

Контроль сырья является первой линией защиты для предотвращения бактериального загрязнения ферментацией. Квалифицированное сырье является предпосылкой для плавного хода процесса ферментации. Поэтому сырье должно быть строго проверено, чтобы убедиться, что оно не содержит инородных бактерий. В то же время, хранение и управление сырьем также имеют решающее значение. Склад сырья необходимо держать чистым и сухим для предотвращения сырья от быть влажным, плесневым и загрязненным. Неквалифицированное сырье должно быть обработано и заменено своевременно. Кроме того, необходимо усилить управление поставщиками сырья для обеспечения надежности цепочки поставок сырья.

(2) Стерилизация

Стерилизация является ключевым шагом в предотвращении бактериального загрязнения ферментацией. Перед началом ферментации питательная среда, оборудование для ферментации, трубопроводы и т. Д. Необходимо тщательно стерилизовать. Общие методы стерилизации включают сухую тепловую стерилизацию, влажную тепловую стерилизацию и радиационную стерилизацию. Выбор подходящего метода стерилизации требует рассмотрения таких факторов, как свойства и термостойкость продукта ферментации. В то же время выбор подходящего дезинфицирующего средства также является важной частью стерилизации. Дезинфицирующее средство должно обладать антибактериальными свойствами широкого спектра действия и быть способным эффективно убивать различные бактерии. В то же время следует также учитывать его остаточный эффект. При использовании дезинфицирующих средств необходимо соблюдать инструкцию по применению, чтобы обеспечить эффективность и безопасность дезинфицирующего средства.

(3) инокуляция и очищение

Прививание и очистка являются важной частью предотвращения заражения ферментационных бактерий. Перед инокуляцией штаммы должны быть очищены и проверены, чтобы убедиться, что они не содержат бактерий. В то же время оборудование для ферментации, трубопроводы и т. Д. Необходимо тщательно очистить и продезинфицировать, чтобы избежать остатков бактерий. Во время процесса инокуляции следует избегать введения бактерий, например, с использованием стерильного инокуляционного оборудования и стандартизированных операционных процедур. После инокуляции ферментационная жидкость должна быть проверена на качество. Если бактериальное загрязнение обнаружено, должны быть приняты своевременные меры для борьбы с ним.

(4) Очистка оборудования

Очистка оборудования является одной из важных мер по предотвращению загрязнения бактериями ферментации. Очистка оборудования включает в себя очистку, дезинфекцию и удаление пыли с поверхности оборудования. Оборудование для очистки может удалять грязь, бактерии и другой мусор с поверхности оборудования, чтобы он не стал питательной средой для бактерий. В то же время выбор правильного чистящего средства и дезинфицирующего средства также является ключевым. Чистящие средства и дезинфицирующие средства должны обладать антибактериальными свойствами широкого спектра действия и быть способными эффективно убивать различные бактерии. В то же время следует также учитывать их остаточные эффекты и безопасность использования. Во время процесса очистки и дезинфекции следует уделять внимание легко упускаемым из виду местам, таким как мертвые углы и зазоры в оборудовании, чтобы обеспечить эффект очистки оборудования.

(5) Мониторинг процесса

Мониторинг процесса является важным средством предотвращения загрязнения бактериями ферментации. Мониторинг процесса включает в себя мониторинг в реальном времени и запись таких параметров, как температура, влажность, давление, состав газа и поток материала во время процесса ферментации для быстрого определения профи.Пятна, такие как загрязнение бактериями. В то же время, после завершения ферментации, ферментационная жидкость должна быть проверена на качество. Если обнаружены такие проблемы, как заражение бактериями, причины должны быть своевременно проанализированы и обобщены, и должны быть приняты меры для их устранения.

(6) Предотвращение загрязнения воздуха

Воздух является одним из важных путей распространения бактерий. Для того чтобы предотвратить загрязнение воздуха, необходимо принять ряд мер. Во-первых, источник загрязнения должен контролироваться, чтобы избежать использования сырья и оборудования, содержащего бактерии. Во-вторых, вентиляция должна быть усилена, чтобы ферментационная мастерская оставалась чистой и сухой, чтобы влажность и пыль в воздухе не влияли на процесс ферментации. Кроме того, воздушные фильтры и другие методы могут быть использованы для удаления бактерий и пыли в воздухе, тем самым уменьшая загрязнение воздуха в процессе ферментации.

(7) Сохранение штамма

Сохранение штаммов является одной из важных мер по предотвращению бактериального загрязнения. Выбор подходящих условий и способов консервации может продлить срок годности штамма и предотвратить бактериальное загрязнение. Обычно используемые методы консервации включают консервацию глицерина, консервацию вакуумной сушки, консервацию жидкого азота и т. Д. Во время процесса консервации следует уделять внимание контролю таких параметров, как температура, влажность и кислород, чтобы обеспечить безопасность и стабильность штамма. В то же время штамм должен регулярно проверяться на качество. Если обнаружены такие проблемы, как бактериальное загрязнение, следует принять своевременные меры для их устранения.

(8) Очистка сточных вод

Очистка сточных вод является одним из важных звеньев в предотвращении бактериального загрязнения в ферментационной промышленности. Очистка сточных вод должна соответствовать строгим стандартам очистки сточных вод, чтобы гарантировать, что сбрасываемые сточные воды соответствуют требованиям защиты окружающей среды. Обычно используемые методы очистки сточных вод включают физические методы, химические методы и биологические методы. При выборе метода очистки сточных вод необходимо учитывать такие факторы, как характер и состав сточных вод. В то же время выбор оборудования для очистки сточных вод также имеет решающее значение. Оборудование должно быть эффективным, стабильным и долговечным, а также способным эффективно удалять бактерии и вредные вещества из сточных вод для обеспечения эффективности и надежности очистки сточных вод.