发酵工艺控制修改版.ppt

第4章 发 酵 工 艺 控 制,生化生产工艺学 Technology of Biochemicals production,第一节 温度对发酵的影响及其控制,一、 发酵热,- 发酵过程中释放出的净热量。 J / m3 h 或 - 单位体积的发酵液在单位时间内释放出来的净热量。,Q发酵 = Q生物 + Q搅拌 - Q蒸发 - Q显 Q辐射,1、生物热 （Q生物）, 产生菌在生长繁殖过程中本身会产生大量的热，此为生物热。, 这种热的主要来源是培养基中的碳水化合物、脂肪和蛋白质等的分解。, 释放出的能量部分用来合成高能化合物(ATP),部分用来合成产物，其余的则以热的形式散发出来,影响生物热的因素： 菌株特性 培养基成分和浓度 发酵时期, 菌株对营养物质利用的速率越大，培养基成分越丰富，生物热也就越大。 发酵旺盛期的生物热大于其它时间的生物热 （四环素20-50小时； 苏云金杆菌10-18小时）,2、搅拌热 （Q搅拌）,搅拌带动发酵液作机械运动，造成液体之间、液体和设备之间的摩擦，产生数量可观的热。,搅拌热与搅拌轴功率有关，可用下式计算： Q = P 860 4186.8 (J / h) P - 搅拌轴功率，kW 8604186.8 - 机械能转变为热能的热功当量， J /kW.h,影响因素： 搅拌器的类型及搅拌速度,3、蒸发热 （Q蒸发),空气进入发酵罐后，就和发酵液广泛接触进行热交换，同时必然会引起水分的蒸发，蒸发所需的热量即为蒸发热。,4、显热 （Q显）,排出气体所带的热,5、辐射热 （Q辐射）, 因罐内外的温度不同，发酵液中有部分热通过罐体向外辐射。 辐射热的大小决定于罐内外的温差,1）菌种特性 2）培养基 （成分及配比） 3）发酵阶段 4）搅拌类型及搅拌速度 5）通气速度 （影响Q蒸发和Q显） 6）罐内外的温差,影响发酵温度的因素：,由于Q生物、Q蒸发、Q显在发酵过程中随时间而变化，因此发酵热在整个发酵过程中也随时间变化。为了使发酵在一定温度下进行，必须采取措施加以控制。,二、发酵热的测定,方法一： 通过测定一定时间内冷却水的流量和冷却水的进出口温度，由下式求得这段时间内的发酵热： Q发酵 = GC (t2- t1) / V (J / m3 h),G - 冷却水流量，kg/h C - 水的比热， J/kg t 1、t 2 - 进、出口的冷却水温度， V - 发酵液体积 ， m3,方法二： 通过罐温的自动控制，先使罐温达到恒定，再关闭自动控制装置测得温度随时间上升的速率S, 按下式可求得发酵热 ： Q 发酵 = K S,S - 温度随时间上升的速率，/h K - 总参数，代表系统的热容量，J/L,K值可由下式求得： K = (MCp)发酵液 + (MCp)容器 + (MCp)附件,M 以每升发酵液计的发酵液、容器、附件的重量 Cp 代表各自的比热,一般微生物发酵过程中的最大发酵热约为 4.186 (30008000) kJ / m3 h,三、温度与发酵的关系,1、温度对微生物生长的影响, 嗜冷菌在温度低于20下生长速率最大 嗜中温菌在30-35左右生长速率最大 嗜热菌在50以上生长速率最大, 曲线形状相似；当温度增加10，生长速率大致增长一倍。 当温度超过最适生长温度，生长速率随温度增加而迅速下降,微生物产物的生成与微生物的生长一样受温度的影响，但适于生长和适于产物合成的温度不一定相同；必须分别考察，在考虑培养温度时需要采用折中的办法。,温度也会影响微生物培养的其它重要方面，如细胞得率系数等。,当温度超过一定数值，细胞得率降低。主要原因是生命活动维持方面的需求增加,2、温度对发酵的影响, 温度对发酵的影响是各种因素综合表现的结果 从酶动力学来看，温度升高，反应速率加大，代谢加快，生产期提前；但因酶本身很易因热而失去活性，温度越高，酶的失活也越快，表现在菌体易于衰老，发酵周期缩短，影响产物的最终产量。,1） 温度影响产物合成的速率及产量, 温度除了直接影响发酵过程中各种反应速率外，还通过改变发酵液的物理性质，间接影响菌的生物合成。,2）温度可能会影响终产物的质量 例如： 苏云金杆菌的发酵，一般在30-31进行，这样形成的晶体毒力强。若发酵温度提高到37以上，虽然菌体生长繁殖较快，最终含菌数也较高，但生物毒力较低，直接影响产品的质量。,3）温度还可能影响生物合成的方向 例如： 四环素发酵中金色链霉菌同时能产生金霉素。在低于30下，该菌合成金霉素能力较强；温度提高，合成四环素的比例提高；在温度达到35时，则只产生四环素，金霉素的合成停止,四、最适温度的选择, 最适温度是指在该温度下最适于菌的生长或产物的形成。, 在发酵的整个周期内仅选一个温度不一定好。 因为最适合菌生长的温度不一定适合产物的合成。,例如： 青霉素产生菌的最适生长温度是30，而最适于青霉素合成的温度是20。 发酵过程中，在生长初期抗生素还未开始合成，菌丝还未长浓，这时的温度应适于微生物的生长；到抗生素分泌期，菌丝已长到一定浓度，积累抗生素是重点考虑，此时应满足生物合成的最适温度。,温度的选择还要参考其它发酵条件灵活掌握, 通气条件 在通气条件差的情况下，最适的发酵温度应比在正常良好通气条件下低一些；这是由于在较低的温度下，氧溶解度相应大些，菌的生长速率相应小些，从而弥补可能因通气不足而造成的代谢异常。, 培养基成分和浓度 在使用较稀薄或较易利用的培养基时，提高培养温度则养料往往过早耗竭，导致菌丝过早自溶，使抗生素产量降低。,利用计算机模拟确定最佳发酵条件，正逐步得到推广应用。 根据模拟计算机对发酵温度最佳点的计算，得到青霉素发酵的最适温度是： 起初5h维持在30；随后降到25，培养35h；再降到20培养85h；最后回升到25培养40h放罐。 采用这种变温培养，比在25恒温培养青霉素产量提高15%。,五、温度的控制,方法： 罐壁调温 夹层调温 罐内调温,第二节 pH对发酵的影响及其控制,一、pH对菌体生长和产物合成的影响,1）pH影响酶的活性 当pH抑制菌体中某些酶的活性时，使菌体的新陈代谢受阻,2）pH影响微生物细胞膜所带电荷的状态，从而改变细胞膜的渗透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的排泄，因此影响代谢的正常进行。,4）pH不同，往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。,3）影响培养基某些组分和中间产物的离解，从而影响微生物对这些物质的利用。, 例如：黑曲霉在pH2-3时，发酵产生柠檬酸，在pH接近中性时，则产生草酸。 又如：丙酮丁醇发酵中，发酵后期pH为4.3-5.3时积累丙酮丁醇，pH升高则丙酮丁醇产量减少，而丁酸、乙酸含量增加。,二、发酵过程中pH的变化及影响pH变化的因素,1、发酵过程中pH的变化,1）生长阶段 pH有上升或下降趋势（相对于接种后起始pH而言） 如：利福霉素B发酵起始pH为中性，但生长初期由于菌体产生的蛋白酶水解蛋白胨而生成铵离子，使pH上升至碱性；接着，随着铵离子的利用及葡萄糖利用过程中产生的有机酸使pH下降到酸性范围。,2）生产阶段 在生产阶段，pH趋于稳定，维持在最适 产物合成的范围,3）自溶阶段 菌丝自溶阶段，随着基质的耗尽，菌体蛋白酶的活 跃，培养液中氨基氮增加，致使pH上升，此时菌 丝趋于自溶而代谢活动终止。,2、引起发酵液中pH变化的因素, 发酵过程中pH的变化取决于微生物的种类、培养基的组成和发酵条件。 在菌体代谢过程中，菌体本身有建成其生长最适pH的能力，但外界条件发生较大变化时，pH将会不断波动。,引起pH下降的因素： （凡是导致酸性物质生成或释放及碱性物质消耗的发酵，其pH都会下降）,1）培养基中碳氮比例不当，碳源过多，特别是葡萄糖过量，或者中间补糖过多加之溶解氧不足，致使有机酸大量积累而pH下降。,2）消泡油加得过多,3）生理酸性物质的存在，氨被利用，pH下降,引起pH上升的因素： （凡是导致碱性物质生成或释放及酸性物质消耗的发酵，其pH都会下降）,1）培养基中碳氮比例不当，氮源过多，氨基氮释放，使pH上升。,2）生理碱性物质存在,3）中间补料中氨水或尿素等碱性物质的加入过多使pH上升。,三、最适pH的选择,1、微生物生长和产物合成的最适pH,微生物生长阶段和产物合成阶段的最适pH往往不同，这不仅与菌种特性有关，也取决于产物的化学性质。,例如： 一般产生碱性抗生素的，如灰色链霉菌生产链霉素、红色链霉菌产生红霉素，其合成产物的最适pH为6.8-7.3，中性偏碱；而产生两性抗生素的，如金色链霉菌生产金霉素，其合成产物的最适pH为5.9-6.3,弱酸性。,2、最适pH的选择, 选择合适pH值的准则是有利于菌的生长和产物的合成，以获得较高的产量, 生长期和生产期的pH不一定相同 例如利福霉素B发酵的最佳pH方案是：生长期pH保持在6.5，生产期pH为7.0。,四、 pH的控制,1、在基础培养基配方中考虑到维持pH的需要 例如加入CaCO3，使用缓冲液等,2、通过补加酸、碱来调节控制,3、通过中间补料来控制 例如可以根据生产菌的代谢需要用改变加糖速率来控制pH, 也可通过中间补加尿素或硫酸铵等调节,第三节 基质浓度对发酵的影响及其控制,一、基质浓度对发酵的影响,1、 对生长的影响 可用Monod 方程来描述基质浓度与生长速率的关系,-比生长速率 max - 最大比生长速率 S - 基质浓度 Ks - 饱和常数 （= 0.5max时的基质浓度）, SKs，趋向于max 然而，由于代谢产物或基质浓度过浓可能会导 致抑制作用，出现比生长速率下降 当浓度超过某值，还可能导致细胞脱水,2、 对产物形成的影响, 基质浓度对产物形成的影响类似于生长 在一定范围内，基质浓度大，通常产物产量高 过浓，使菌体生长过于旺盛，发酵液非常粘稠， 传质状况差，对产物的合成不利,例如： 以乙醇为碳源发酵谷氨酸，当乙醇浓度达35g/L，可延长谷氨酸生产时间，提高产量；但在更高浓度下，菌体生长受到抑制，产量降低,二、 基质浓度的控制 补料控制,为解除基质过浓的抑制、产物的反馈抑制和葡萄糖效应，以及避免在分批发酵中因一次性投糖（料）过多造成细胞大量生长，耗氧过多而供氧不足的状况，通常采用中间补料工艺。,补料的方式： 1）于预定时间一次性补料或间歇补料 2）连续恒速补料 3）变速补料（指数流加）,为有效地进行中间补料，须选择恰当的反馈控制参数；掌握这些参数与微生物生长、基质利用和产物形成之间的关系。,反馈控制操作分直接法和间接法,1）直接法：, 直接以限制性营养物质浓度作为反馈控制参数 例如碳源、氮源、碳氮比, 由于缺乏直接测量重要参数的传感器，该法的使用受到 一定限制。 目前只有少数基质，如甲醇、乙醇、葡萄糖等可直接测量,2）间接法 以溶氧、呼吸商、代谢物浓度等作为反馈控制参数,第四节 溶氧浓度对发酵的影响及控制,一、溶氧测定的意义,1、溶氧作为发酵中氧是否足够的度量，了解菌对氧利用的规律。,2、溶氧作为发酵异常情况的指示, 溶氧一反往常，在较短的时间内跌到零附近，且跌零后长时间不回升，这很可能说明污染了好气菌 如发酵过程中溶氧迅速回升，发酵液变稀，则很可能是污染了噬菌体,3、溶氧作为发酵中间控制的手段之一, 补糖后，溶氧出现明显下降的趋势 因此可利用溶氧作为参数来控制加料的次数、流加速度和加入量,4、溶氧作为考查设备、工艺条件对氧供需与产物形成影响的指标之一,二、适当溶解氧的选择, 在好氧微生物反应中，一般取 DO DOcri 以保证反应的正常进行。,临界氧浓度是不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。, 氧的满足度, 实际溶解氧浓度与临界氧浓度之比。,合适溶解氧选择的原则：,如果要使菌体快速生长繁殖（如发酵前期），则应达到临界氧浓度；如果要促进产物的合成，则应根据生产的目的不同，使溶解氧控制在最适浓度（不同的满足度）,例如： 黄色短杆菌可生产多种氨基酸 ，但要求的氧浓度可能不同, 对谷氨酸和天门冬氨酸的生产，当溶解氧浓度低于临界氧浓度时，氨基酸产量下降，也就是说要求氧的满足度 = 1, 但对于苯丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸的生产，则在低于临界氧浓度时获得最大生产能力，它们的最佳氧浓度分别为临界氧浓度的 0.55、0.66、0.85。,三、发酵液中溶解氧的控制,培养液中溶解氧浓度的任何变化都是供需平衡的结果，因此调节发酵液中溶氧量不外乎从供、需两方面考虑、着手,G/ = KLa V (C* - CL),G -溶解于液体中的氧量，mmol - 气-液接触时间，h V - 培养液的体积，L CL - 液相中氧的浓度，mmol/L C* - 与气相中氧分压相平衡的液相中的氧饱和浓度，mmol/L KL - 以浓度差表示推动力的传质系数（氧传质系数），m/h a- 比表面积（即单位体积的液体中所含的气-液接触面积），m2/m3,1、供氧方面,1）增加空气中氧的含量，使氧分压增加，进行富氧通气,富氧空气制备： 深冷分离法 （可得99.9%) 吸附分离法 （吸去N2和CO2) 膜分离法 （有机物高分子膜；30%） 成本高，易爆炸 ；但关键时期使用也是明智的,2）提高罐压,3）改变通气速率,4）增加搅拌速度, 但同时会增加CO2的溶解度（比氧气高30倍），影响pH、可能会影响菌的代谢。 一般0.31kg /cm2,2、需氧方面,rO2=QO2X,1）调整养料的浓度,2）调节控制温度,Note ： 溶氧浓度必须与其它参数配合起来分析,第五节 泡沫对发酵的影响及控制,一、泡沫对发酵的影响,1）降低了发酵罐的装液系数 2）增加了菌群的非均一性 3）增加了污染杂菌的机会 4）导致产物的损失 5) 影响通气效率,二、起泡机理, 当气体通入纯水的气-液界面时，气泡只能维持几分之一秒，其稳定性等于零，这是由于能学上的不稳定性和围绕气泡的液膜强度很低所致。 当气体通入起泡剂液体，因这些物质具有某些亲水基团和疏水基团，分子带极性的一端向着水溶液，而非极性一端向着空气，并力图在表面作定向排列，增加了泡沫的机械强度。, 培养基中蛋白质以及微生物菌体等为起泡物质，具有稳定泡沫的作用 培养基的成分、温度、酸碱度、浓度及泡沫的表面积对泡沫的稳定性都有一定影响,三、泡沫的消长规律及影响因素,1、消长规律, 发酵过程中泡沫的消长表现出一定的规律 但不同微生物的不同发酵通常不同,2、影响泡沫的因素,1）与通气量、通气速度和搅拌速度等有关,2）与所用培养基的成分有关,玉米浆、蛋白胨、花生饼粉、黄豆饼粉、酵母粉、糖蜜是主要的发泡因素；且起泡能力随品种、产地、贮藏和加工条件而不同。,3）与培养基的灭菌方法、灭菌温度和时间有关,例如：糖蜜培养基从110升高到130 （皆为30分钟），发泡系数增加一倍,四、泡沫的控制,一） 机械消泡,优点： 不需引入外界物质（如消泡剂），可减少培养液性质复杂化程度，便于产物的提取。 缺点： 不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素,二） 化学消泡,1、消泡机理,1）降低泡沫的机械强度，使泡沫破裂,2）降低液膜的表面黏度，使液膜的液体流失，导致泡沫破裂,当泡沫表层存在着由极性的表面活性物质形成的双电层时，可以加入另一种具有相反电荷的表面活性剂，以降低泡沫的机械强度；或加入某些具有强极性的物质与发泡剂争夺膜上的空间，降低液膜强度，使泡沫破裂。,当泡沫的液膜具有较大的表面黏度时，可以加入某些分子内聚力较小的物质，以降低液膜黏度,2、消泡剂选择的原则：, 对发酵过程无毒，对人、畜无害，不影响生物合成。 消泡作用迅速，效果高和持久性能好。 能耐高压蒸汽灭菌而不变性，在灭菌温度下对设备无腐蚀性或不形成腐蚀性产物。 不影响以后的提炼过程。 不干扰分析系统，如溶解氧、pH测定仪的探头。 消泡剂的来源多，价格低，添加装置简单。 最好还能做到不影响氧的传递。,1）天然油脂,3、消泡剂的种类,常用豆油、玉米油、米糠油 （能兼作碳源）,2）聚醚类,3) 高级醇类,主要是十八醇,4）硅酮类, 主要是聚二甲基硅氧烷及其衍生物 结构通式为: (CH3)3SiSi(CH3)2nSi(CH3)3 单独使用效果差，常与分散剂（微晶二氧化硅）一起使用,3、消泡剂的使用,1）分散, 消沫剂的消沫效果与使用方式很有关系。 消沫剂加到发酵罐中能否起作用取决于它的扩散能力。 消沫剂的分散可借助于机械方法，也可加入某种分散剂将消沫剂乳化成细小液滴。,2）加量 聚醚类 0.030.035%,3) 加入时机,有的可先加入培养基；有的则在泡沫初起或大起时加入,第六节 杂菌与噬菌体的防治, 纯种发酵（单菌或混菌）；菌种以外的微生物都被视为杂菌。 所谓染菌，是指在发酵培养基中侵入了有碍生产的其它微生物。 几乎所有的发酵工业都有可能遭遇杂菌或噬菌体的污染。染菌的结果，轻者影响产量或质量，重者可能导致倒罐，甚至停产，造成原料、人力和设备动力的浪费。,防止杂菌和噬菌体污染是保证发酵正常进行的关键之一,一、杂菌污染的原因与防治,1、 从染菌的现象分析染菌的原因,1）从染菌的时间分析, 早期（如接种后12 h或24 h），除了种子带菌外，主要是培养基或设备灭菌不彻底。 相反，中、后期染菌则可能与中间补料、设备渗漏以及操作不合理等有关，也可能是空气过滤器不严所致。,2）从污染的杂菌类型分析,污染耐热的芽孢杆菌，多数是因培养基灭菌不彻底或设备存在死角所致； 污染无芽孢杆菌、球菌等不耐热菌，可能是从蒸汽的冷凝水中带来的，或空气系统不严造成。,3）从发酵罐及批次分析,大批发酵罐染菌是指整个工厂各个产品的发酵罐都出现杂菌现象，而且染的是同一种菌，主要是空气过滤器除菌不净，空气带菌而造成的。,个别发酵罐偶然染菌的原因最为复杂，各种染菌途径都有可能引起。,个别发酵罐连续染菌，较多地是由于设备问题而造成的。如阀门的渗漏或罐体破损，特别是蛇形管的穿孔，有时不易察觉。有时设备破损引起的染菌会出现每批染菌时间前移现象。,根据谷氨酸发酵情况分析，染菌原因以设备问题（设备渗漏、管道不严、设备死角）和空气问题（过滤器不严、过滤器失效、过滤器受潮）为主，种子（二级种子染菌）次之，而培养基消毒不透的情况较少。,2、 防止染菌要点,（1）空气系统,提高空压机进口空气的洁净度、防止空气带油、水及过滤器失效。 如提高空压机吸气口位置并加强压缩前的过滤；防止空气冷却器漏水而进入空气系统；在空气过滤器灭菌时要防止冲翻介质而短路，防止烤焦介质或着火；装填纤维介质时要压紧；操作中要防止空气的压力剧变和流速激增等。,（2）设备, 发酵罐及其附属设备应注意严密和防止泄漏，避免形成“死角”。与物料、空气、下水道连接的阀门皆需保证严密度。 用超净工作台及净化室代替无菌室，以提高无菌程度。 连消设备的连消塔要简单，易拆装清理，操作时蒸汽能与物料均匀混合，并易控温度；维持罐在料液输送时培养基在罐中能均匀地缓慢上升，不走短路。,（3）工艺操作, 空罐准备 放罐后应进行全面检查和清洗。要清理罐内残渣，去除罐壁污垢，清除空气分布管、温度计套管等处堆积的污垢及罐内的“死角”。要防止端面轴封漏气、搅拌添料箱及阀门渗漏等。蛇管和夹层要按设计规定的压力定期试压。空消时应先将罐内空气排尽，保持蒸汽畅通，阀门、管道均要彻底灭菌。, 实罐灭菌 配制培养基时要防止原料结块。配料罐出口应有筛板过滤器（筛孔直径0.5mm），以防块状物及异物进入罐内。灭菌时，要保证各路进气畅通及罐内料液翻腾激烈，控制好温度与压力，严防泡沫冒顶及料液倒流到空气系统中。, 连消 料液进入连消塔前需先预热。灭菌过程中，料液温度及其在维持罐停留的时间都必须符合要求，确保灭菌彻底。当冷却管开放冷水时，防止因突然冷却造成负压而吸入外界空气。为确保灭菌温度稳定，连消必须实现自动控制。, 补料 补入发酵罐内的料液一定要保证无菌。, 种子 有关种子操作的制度要严格遵守；摇瓶瓶塞要确保严密。, 无菌试验 无菌试验要严格取样操作，力求减少误差。应同时用肉汤和双碟作对照，以便迅速作出判断。当发现染菌时，要通过分辨菌型来探索菌源，并对杂菌做耐热试验考察。如果怀疑种子罐染菌，则种子不能轻率进发酵罐。,3、 无菌检查与染菌的处理,为了防止在种子培养或发酵过程中污染杂菌，在接种前后、种子培养及发酵过程中分别进行无菌检查，以便及时发现染菌，并在染菌后及时进行必要处理是很重要的。,（1）无菌检查, 染菌通常通过3个途径发现：无菌试验、发酵液直接镜检、发酵液的生化分析。其中无菌试验是判断染菌的主要依据。 无菌试验方法有双碟培养、斜面培养、肉汤培养等，其中以双碟和肉汤培养为主。,（2）染菌的判断, 以肉汤和双碟培养的反应为主，镜检为辅。 每8h一次的无菌检查，至少用2只酚红肉汤及1只双碟同时取样。 无菌试验时，如果肉汤连续3次变色（红黄）或产生浑浊，或双碟培养连续3次有杂菌菌落，即判断为染菌。,（3）染菌率的统计,以发酵罐染菌批（次）为基准，染菌罐批（次）应包括染菌重消的重复染菌批（次）在内。整个发酵周期中，无论前期或后期染菌，均作“染菌”论处。,（4）染菌的处理,发现染菌后，应立即根据染菌的种类及产生菌的菌龄等具体情况分别进行处理。除据染菌时间及危害程度对污染罐进行挽救或处理外，对有关设备也应进行处理。, 发酵中后期染菌或前期染菌轻微而发现较晚时，可加入适当的杀菌剂或抗生素；或把高单位的后期发酵液压一部分到染菌罐中，抑制杂菌生长速度；或者降低罐温，减缓杂菌繁殖速度。, 种子罐染菌后，种子不能再接入发酵罐中，这时可用备用种子接种。如无备用种子，则可选一适当培养龄的发酵罐培养物作种子，即生产上所说的“倒种”。, 发酵罐前期染菌后，如培养基中C、N含量尚高，则可重新灭菌，接种后再运转；若染的杂菌危害性较大，则放掉部分料液，补入新料液，重新灭菌、接种。,二、噬菌体污染的防治,在国内外，发酵工业中噬菌体的危害是一个普遍的问题。对于丙酮丁醇、氨基酸、酶制剂和抗生素等发酵都有噬菌体的危害，所带来的经济损失是相当惊人的。,1、噬菌体的污染源, 噬菌体广泛地存在于适合宿主生存的泥土、污水和空气中； 发酵工业生产菌的噬菌体可以从异常发酵液和工厂环境中分离出来，溶源性细菌也混杂在工厂周围环境的细菌中； 一个新的发酵工厂往往在投产不久便会出现噬菌体污染； 研究认为，当有许多细菌存在时，相应的噬菌体就会马上出现，其浓度在自然条件下很容易增高。, 工厂本身的排放物有时也给重复污染提供了噬菌体来源。生产过程中发酵气体排出，可以带有大量的生产菌。 在生产罐污染有少量噬菌体（尚可进行生产）时，噬菌体也被排到环境中，造成恶性循环。 废弃的发酵液处理不当可以成为难以对付的污染源。,2、 噬菌体污染与发酵异常,噬菌体污染后的情况因发酵工业的种类、污染的噬菌体特性、污染时间、感染复度（即培养物内的噬菌体与细菌的比率）、培养基成分、发酵罐内的物理和化学条件不同而异。即使同样的噬菌体并不一定引起同样的异常发酵情况。,一般来说，噬菌体污染引起的异常发酵有以下表现： （1）污染较轻，或在发酵末期污染，则使发酵过程减慢或降低发酵产率。也有的行业在这种情况下产率反而增高； （2）在细菌对数生长期污染，而且污染量大，就会造成细菌溶解，发酵终止。 噬菌体污染后可以观察到糖消耗减慢，pH异常变化，产气减少，发酵稀薄，继之活的生产菌减少。通过测定可过滤性、传染性、宿主特异性、溶菌斑形成能力和电镜观察来鉴别异常发酵中的噬菌体。,3、噬菌体污染的防治,发酵工业生产中噬菌体污染是一个复杂的问题，虽然至今还没有完全满意地解决这一问题，但采取一些措施来防治噬菌体的污染，也有一定的成效。,（1）防止噬菌体入侵和蔓延,发酵工厂生产菌的噬菌体广泛存在于其周围环境中，为了防止噬菌体的污染，保持周围环境的清洁是必要的，所有设备和设施如发酵罐、管道系统等要进行灭菌处理。 妥善地保藏菌种、对原料和水进行无菌处理、对工厂空气、种子、发酵液、泥土和污水的噬菌体浓度进行日常检查，即使空气中噬菌体浓度极低时，也要进行检测。,喷洒氯化物或杀藻胺(benzalkonium chloride)气溶胶能杀灭活噬菌体