Analyse de l'impact de la contamination bactérienne sur la production de fermentation à différents stades

1. impact de la contamination bactérienne sur différents processus de fermentation

(1) Processus de fermentation de la pénicilline:

La contamination bactérienne affectera gravement le rendement et la qualité de la pénicilline, car de nombreuses bactéries peuvent produire de la pénicillinase, qui se décompose et détruit la pénicilline. Par conséquent, la contamination bactérienne doit être strictement contrôlée dans les stades précoce, moyen et tardif de la fermentation.

(2) Processus de fermentation nucléosidique ou nucléotidique:

Étant donné que les souches de production utilisées sont une variété de micro-organismes déficients nutritionnellement, leur capacité de croissance est faible et le milieu de culture requis est riche en nutriments, ils sont facilement contaminés par des bactéries. Après une contamination bactérienne au début et au milieu de la fermentation, les nutriments du milieu de culture sont rapidement consommés, ce qui inhibe sérieusement la croissance des bactéries de production et la production de métabolites.

(3) Processus de fermentation des acides organiques tels que l'acide citrique:

Généralement, la valeur du pH du liquide de fermentation est relativement faible après la production d'acide, et il est très difficile pour les bactéries de se développer. Il est peu probable que la contamination bactérienne se produise aux stades moyen et tardif de la fermentation. L'essentiel est de prévenir la contamination bactérienne au début de la fermentation.

(4) fermentation d'acide glutamique:

Le cycle de fermentation de l'acide glutamique est court, les bactéries de production se reproduisent rapidement et le milieu de culture n'est pas trop riche, donc il y a généralement moins de contamination par les bactéries. Si le réservoir de semences est contaminé par des bactéries, il causera de grands dommages, de sorte que l'apparition de la contamination des graines doit être strictement contrôlée. Une fois que les graines sont trouvées contaminées par des bactéries, elles doivent être jetées après la stérilisation, et les réservoirs de semences, les tuyaux, etc. doivent être soigneusement inspectés et soigneusement stérilisés.

2. l'impact des différents moments de l'infection sur la fermentation

2.1. Infection pendant la culture des graines

La culture de graines consiste principalement à cultiver et à reproduire des bactéries. La concentration bactérienne est faible et le milieu de culture est riche en nutriments, ce qui facilite son infection. La contamination des semences doit être strictement contrôlée. Lorsque les graines sont contaminées, elles doivent être stérilisées et jetées, et les réservoirs de semences et les pipelines doivent être inspectés et soigneusement stérilisés. L'impact de l'infection pendant la culture de graines sur la fermentation se reflète principalement dans les aspects suivants:

(1) Obstruction métabolique: Si la culture de la graine est infectée, la croissance et la reproduction des bactéries de production et la production de métabolites seront sérieusement perturbées. Diverses bactéries vont concurrencer les bactéries de production pour les nutriments et l'oxygène, ce qui entraîne l'obstruction de la croissance des bactéries de production.

(2) Diminution de la qualité des semences: L'infection entraînera une baisse de la qualité des semences, car la croissance des bactéries diverses consommera les nutriments dans le milieu de culture, rendant impossible aux bactéries de production d'obtenir suffisamment de nutriments, affectant ainsi leurs performances dans le processus de fermentation.

(3) Instabilité du processus de fermentation:

La contamination bactérienne pendant la période de culture des semences entraînera l'instabilité du processus de fermentation, car la croissance et la reproduction des bactéries étrangères modifieront les propriétés physiques et chimiques du liquide de fermentation, comme une diminution de la valeur du pH, une consommation rapide de sucre et d'azote, etc., Qui à son tour affectera le métabolisme des bactéries de production et la production de produits.

(4) dégradation de la qualité du produit:

Si la contamination bactérienne se produit pendant la période de culture de la graine, cela aura un impact négatif sur la qualité du produit. Par exemple, après la contamination de la fermentation des champignons filamenteux, une grande quantité de mycélium sera autolysée, le liquide de fermentation deviendra collant et certains sentiront même mauvais. Il est difficile de filtrer le liquide de fermentation et il est encore plus difficile de filtrer les bactéries contaminées au début de la fermentation, ce qui affecte gravement le taux d'extraction et la qualité du produit.

2.2. Contamination bactérienne dans le stade précoce de la fermentation

Le stade précoce de la fermentation est principalement la croissance et la reproduction des bactéries, et très peu de métabolites sont produits. À ce moment, il est facile d'être contaminé. Après la contamination, les bactéries étrangères se multiplieront rapidement, en concurrence avec les bactéries de production pour les nutriments et l'oxygène, interférant gravement avec la croissance et la reproduction des bactéries de production et la production de produits. C'est particulièrement importantPour prévenir la contamination bactérienne dans le stade précoce de la fermentation. Lorsque la contamination bactérienne se produit au début de la fermentation, si la consommation de nutriments n'est pas importante, elle doit être rapidement re-stérilisée, les nutriments nécessaires doivent être complétés, et la fermentation doit être réinoculée. L'impact de la contamination bactérienne au stade précoce de la fermentation sur la fermentation se reflète principalement dans les aspects suivants:

(1) Activité enzymatique:

La contamination bactérienne au stade précoce de la fermentation affectera la quantité d'enzymes. Les bactéries diverses se reproduisent rapidement, consomment des nutriments dans le milieu de culture, affectent la reproduction des bactéries de production et réduisent ainsi la quantité d'enzymes.

(2) effet d'application enzymatique:

La contamination bactérienne au stade précoce de la fermentation affectera l'effet d'application des enzymes. Diverses bactéries produiront des métabolites, qui peuvent inhiber de manière compétitive les enzymes de production de bactéries, affectant ainsi l'effet d'application des enzymes.

(3) séquence de production:

La contamination bactérienne au début de la fermentation affectera la séquence de production. Après la contamination, l'équipement doit être désinfecté, ce qui affectera le progrès de la production et le plan de décharge du réservoir. De plus, si les bactéries diverses se reproduisent trop, cela peut avoir un impact négatif sur la qualité du liquide de fermentation.

2.3. Contamination bactérienne au stade intermédiaire de la fermentation

La contamination bactérienne au stade intermédiaire de la fermentation va sérieusement interférer avec le métabolisme des bactéries de production et affecter la production de produits. Certaines bactéries produisent des substances acides après reproduction, ce qui abaisse le pH, consomme rapidement du sucre et de l'azote, provoque l'autolyse du mycélium (hyphes), rend le liquide de fermentation collant, produit beaucoup de mousse, et réduit ou arrête rapidement l'accumulation de produits métaboliques. Certains des produits qui ont été produits seront également utilisés ou détruits, et certains liquides de fermentation sentiront mauvais. L'impact de la contamination bactérienne en pleine fermentation sur la fermentation se reflète principalement dans les aspects suivants:

(1) Interférence avec le métabolisme:

La contamination bactérienne au milieu de la fermentation va sérieusement interférer avec le métabolisme des bactéries de production. La grande quantité d'acide produite par les bactéries fait chuter le pH du liquide de culture, ce qui peut endommager la membrane cellulaire et la paroi cellulaire des bactéries de production et affecter sa croissance et sa reproduction. Dans le même temps, le taux de consommation de sucre et d'azote est accéléré, ce qui fait que le liquide de fermentation devient collant, que le mycélium s'autolyse et que la sécrétion du produit diminue ou s'arrête.

(2) Produire des toxines:

Certaines bactéries produisent des toxines, qui peuvent être toxiques pour les bactéries en production et même provoquer une défaillance de la fermentation. Par exemple, la contamination par Escherichia coli peut amener le liquide de culture à devenir noir, malodorant et à produire beaucoup de mousse.

(3) Détruire les produits:

Parfois, les bactéries utilisent les produits qui ont été produits pour se reproduire, ce qui détruira la structure et la fonction des produits et entraînera une diminution de la qualité et de la quantité des produits. (4) Impact sur le traitement ultérieur: Si le bouillon de fermentation est gravement contaminé par des bactéries étrangères, cela peut avoir un impact négatif sur le processus de traitement ultérieur. Par exemple, une croissance excessive de bactéries étrangères rendra la filtration difficile et affectera l'extraction et le raffinage du produit.

2.4. Contamination au stade de fermentation tardive

Au stade de la fermentation tardive, le produit s'accumule davantage et des nutriments tels que le sucre sont sur le point d'être épuisés. Si la quantité de contamination n'est pas trop importante, la fermentation peut continuer; si la contamination est grave et que les dommages sont importants, des mesures peuvent être prises pour libérer le réservoir à l'avance. L'impact de la contamination au stade de la fermentation tardive sur la fermentation se reflète principalement dans les aspects suivants:

(1) Destruction des produits: Au stade de la fermentation tardive, une grande quantité de produits, en particulier d'antibiotiques, se sont accumulés dans le bouillon de fermentation. Ces antibiotiques ont un certain effet inhibiteur ou destructeur sur les bactéries étrangères. Si une contamination se produit à ce stade, cela peut entraîner la décomposition des produits déjà générés, entraînant une perte de produit et une dégradation de la qualité.

(2) Détérioration de la qualité du bouillon de fermentation: Au stade de la fermentation tardive, la contamination entraînera une baisse de la qualité du bouillon de fermentation. La croissance des bactéries étrangères consommera les nutriments dans le milieu de culture, modifiera la valeur du pH et produira certains métabolites. Ces produits peuvent avoir un DestruEffet ctif sur la membrane cellulaire et la paroi cellulaire des bactéries de production, affectant la qualité et le rendement du produit.

(3) Risque accru de contamination bactérienne: dans les derniers stades de la fermentation, la contamination bactérienne peut faire puer le liquide de fermentation, noircir et produire une grande quantité de mousse. Ces phénomènes peuvent augmenter le risque de contamination bactérienne et rendre le processus de fermentation plus instable et incontrôlable.

3. prévention et contrôle de la contamination bactérienne

Pendant le processus de fermentation, la contamination bactérienne est un problème qui nécessite une attention particulière. La contamination bactérienne peut entraîner une baisse de la qualité des produits fermentés, une diminution du rendement et même l'échec du processus de fermentation. Par conséquent, la prévention et le contrôle de la contamination bactérienne sont d'une grande importance pour l'industrie de la fermentation. Ce qui suit discutera des mesures de prévention et de contrôle de la contamination bactérienne de fermentation à partir des aspects du contrôle des matières premières, de la stérilisation, de la purification par inoculation, du nettoyage de l'équipement, de la surveillance des processus, de la prévention de la pollution atmosphérique, préservation de la souche et traitement des eaux usées.

(1) contrôle de matière première

Le contrôle des matières premières est la première ligne de défense pour empêcher la contamination bactérienne de fermentation. Les matières premières qualifiées sont la condition préalable au bon déroulement du processus de fermentation. Par conséquent, les matières premières doivent être strictement examinées pour s'assurer qu'elles ne contiennent pas de bactéries étrangères. Dans le même temps, le stockage et la gestion des matières premières sont également cruciaux. L'entrepôt de matières premières doit être maintenu propre et sec pour éviter que les matières premières ne soient humides, moisies et contaminées. Les matières premières non qualifiées doivent être manipulées et remplacées en temps opportun. En outre, la gestion des fournisseurs de matières premières devrait être renforcée pour assurer la fiabilité de la chaîne d'approvisionnement des matières premières.

(2) Stérilisation

La stérilisation est une étape clé dans la prévention de la contamination bactérienne de fermentation. Avant le début de la fermentation, le milieu de culture, l'équipement de fermentation, les pipelines, etc. doivent être soigneusement stérilisés. Les méthodes de stérilisation courantes comprennent la stérilisation à la chaleur sèche, la stérilisation à la chaleur humide et la stérilisation par rayonnement. Le choix d'une méthode de stérilisation appropriée nécessite de prendre en compte des facteurs tels que les propriétés et la résistance à la chaleur du produit de fermentation. Dans le même temps, le choix d'un désinfectant approprié est également une partie importante de la stérilisation. Le désinfectant doit avoir des propriétés antibactériennes à large spectre et être capable de tuer efficacement diverses bactéries. Dans le même temps, son effet résiduel devrait également être pris en compte. Lors de l'utilisation de désinfectants, il est nécessaire de suivre les instructions d'utilisation pour assurer l'efficacité et la sécurité du désinfectant.

(3) Inoculation et purification

L'inoculation et la purification sont un élément important pour empêcher la contamination des bactéries de fermentation. Avant l'inoculation, les souches doivent être purifiées et criblées pour s'assurer qu'elles ne contiennent pas de bactéries. Dans le même temps, l'équipement de fermentation, les pipelines, etc. doivent être soigneusement nettoyés et désinfectés pour éviter les résidus de bactéries. Pendant le processus d'inoculation, l'introduction de bactéries doit être évitée, par exemple en utilisant un équipement d'inoculation stérile et des procédures d'exploitation normalisées. Après l'inoculation, le liquide de fermentation doit être testé de qualité. Si une contamination bactérienne est trouvée, des mesures doivent être prises en temps opportun pour y faire face.

(4) nettoyage de l'équipement

Le nettoyage de l'équipement est l'une des mesures importantes pour empêcher la contamination des bactéries de fermentation. Le nettoyage de l'équipement comprend le nettoyage, la désinfection et le dépoussiérage de la surface de l'équipement. L'équipement de nettoyage peut éliminer la saleté, les bactéries et autres débris à la surface de l'équipement pour l'empêcher de devenir un terrain fertile pour les bactéries. Dans le même temps, il est également essentiel de choisir le bon agent de nettoyage et le bon désinfectant. Les agents de nettoyage et les désinfectants doivent avoir des propriétés antibactériennes à large spectre et être capables de tuer efficacement diverses bactéries. Dans le même temps, leurs effets résiduels et leur sécurité d'utilisation doivent également être pris en compte. Pendant le processus de nettoyage et de désinfection, il convient de prêter attention aux endroits facilement négligés tels que les coins morts et les espaces dans l'équipement pour assurer l'effet de nettoyage de l'équipement.

(5) Processus de surveillance

La surveillance du processus est un moyen important de prévenir la contamination des bactéries de fermentation. La surveillance du processus comprend la surveillance et l'enregistrement en temps réel des paramètres tels que la température, l'humidité, la pression, la composition du gaz et l'écoulement du matériau pendant le processus de fermentation pour détecter rapidement proBlems tels que la contamination par les bactéries. Dans le même temps, une fois la fermentation terminée, le liquide de fermentation doit être testé pour la qualité. Si des problèmes tels que la contamination des bactéries sont découverts, les causes doivent être analysées et résumées en temps opportun, et des mesures doivent être prises pour les améliorer.

(6) Prévenir la pollution de l'air

L'air est l'un des moyens importants de propagation des bactéries. Afin de prévenir la pollution de l'air, une série de mesures doivent être prises. Premièrement, la source de pollution doit être contrôlée pour éviter l'utilisation de matières premières et d'équipements contenant des bactéries. Deuxièmement, la ventilation devrait être renforcée pour garder l'atelier de fermentation propre et sec pour empêcher l'humidité et la poussière dans l'air d'affecter le processus de fermentation. En outre, des filtres à air et d'autres méthodes peuvent être utilisés pour éliminer les bactéries et la poussière dans l'air, réduisant ainsi la pollution de l'air au processus de fermentation.

(7) Préservation de la souche

La préservation de la souche est l'une des mesures importantes pour prévenir la contamination bactérienne. La sélection de conditions et de méthodes de conservation appropriées peut prolonger la durée de conservation de la souche et empêcher la contamination bactérienne. Les méthodes de conservation couramment utilisées comprennent la conservation du glycérol, la conservation du séchage sous vide, la conservation de l'azote liquide, etc. Pendant le processus de conservation, il convient de prêter attention au contrôle de paramètres tels que la température, l'humidité et l'oxygène pour assurer la sécurité et la stabilité de la souche. Dans le même temps, la souche doit être régulièrement testée pour la qualité. Si des problèmes tels que la contamination bactérienne sont découverts, des mesures doivent être prises en temps opportun pour y faire face.

(8) Traitement des eaux usées

Le traitement des eaux usées est l'un des liens importants dans la prévention de la contamination bactérienne dans l'industrie de la fermentation. Le traitement des eaux usées doit suivre des normes strictes de traitement des eaux usées pour garantir que les eaux usées rejetées répondent aux exigences de protection de l'environnement. Les méthodes de traitement des eaux usées couramment utilisées comprennent les méthodes physiques, les méthodes chimiques et les méthodes biologiques. Lors du choix d'une méthode de traitement des eaux usées, des facteurs tels que la nature et la composition des eaux usées doivent être pris en compte. Dans le même temps, la sélection des équipements de traitement des eaux usées est également cruciale. L'équipement doit être efficace, stable et durable, et être capable d'éliminer efficacement les bactéries et les substances nocives dans les eaux usées pour assurer l'efficacité et la fiabilité du traitement des eaux usées.