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    固態發酵生物飼料制品生產中的雜菌防治(二)

    2007/6/12 17:16:55   文章來源:宜春強微高新技術專利產品開發中心   作者:鐘啟平   瀏覽次數:21251
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    本文發表在《畜禽業》雜志1999年第10期上
    宜春強微高新技術專利產品開發中心       鐘啟平
    宜春強微生物科技有限公司

    3.1 菌種生產工藝條件

    即培養基配方及培養環境條件,這是首先應考慮到的,微生物的污染是防不勝防的,盡管有最先進的設備,也不能絕對防止它進入培養料中,所以制定一個具有高度選擇性的生產工藝條件是上策,更何況我們都習慣于那些比較粗放的簡單的生產方式。

    3.1.1 配方:生產中切忌采用營養過于豐富的或碳氮比極高的培養基配方,在二,三,四級種子階段采用具有馴導作用的配方是很有效的,例如在以菜粕為主原料的固態發酵生產中,在種子配方中可采用在二,三,四級種子培養基配方中逐步放大菜粕用量的方法,同時配合其它配方技術,既可有效地防止雜菌污染,又可得到較高的細胞含量。同時,種子也得到了三步馴導,有利于發酵生產。

    過于豐富的培養基的第一個弊端在于細胞生長過旺過快,加上空氣中熱量的擴散速度跟不上,使物料內部產生高溫可達50度和缺氧環境,使厭氣性高溫桿菌和球菌大量繁殖,產生不良氣味,其次,在濕度較高的底部會生長成片的黑根霉菌塊。筆者認為,以油料餅粕,淀粉質原料復配,使基料蛋白質含量在25—35%之間為宜,同時加入1.5—5%的無機鹽(根據本廠菌種滲透壓耐性而定),來調節滲透壓,抑制雜菌生長,必要時加入鹽酸溶液以調節PH值到5左右。

    3.1.2 物料水分和環境濕度 水分對微生物來說有非常重要的意義,各種營養成分必須先溶解于水中,才能被細胞利用。需水量的多少,隨著微生物的種類而不同,一般來說水分的需要程度是:細菌>酵母>霉菌。保持環境的相對濕度也是很重要的,基質中的水分,特別是表面部分的含水量,隨空氣中的濕度變化而呈現正相關變化。與微生物的發育有密切關系的,不是絕對水分含量%,而是水分活性(簡寫為AW),基質中含的水分不能全部為微生物所利用,其中的一部分得溶解基質的成分,因此與可溶性物質少的基質相比,可溶性物質多的基質水分活性就低,微生物的繁殖就相對地不容易?扇苄晕镔|一旦溶于水,水的一部分就捕獲這種物質,水的蒸汽壓就會降低。假如純水的水蒸汽壓為P025℃),基質中水的蒸汽壓為P,則這種基質的水分活性就為AW=P/P0。

    控制基質AW對于控制根霉的污染具有很重要的意義,主發酵酵母菌往往是耐高滲的,所以有意識地在基料中復配一定的無機鹽類,適度地降低水分活性,提高水中的滲透壓,可有效地抑制根霉菌的生長,同時又可使基質保持的絕對含水量,并且不會在培養過程中較快的干涸。另一方面,在后序的生產發酵中,往往加水比僅為:10.52—0.62,水活性AW更低,故而在三,四級種子的培養料中加入適當的無機鹽類,更有馴導的作用,大大縮短發酵延滯期。

    從表2,表3中可知,黑根霉較容易控制并有效地抑制其生長。但對好氧條件下的葡萄球菌來說,其對AW的要求接近于曲霉菌,某些葡萄球菌甚至于可耐0.82以下的水活性。它們會在種子擴大培養中累積生長并潛伏下來,在連續通風發酵生產中,表現出較強的污染性。

    2:某些鹽類飽和溶液所顯示的水分活性(25℃)和普通微生物發育的最低水分活性AW

    鹽類      AW      鹽類      AW

    微生物        發育的最低AW

    KCl     0.842      K2C2O7   0.980

    NaCl    0.752      KNO3     0.924

    KBr     0.807     BaCl2     0.901

    MgCl2   0.330     SrCl      0.708

    NaNO3  0.737     MgNO32  0.528

    K2CO3  0.427    KC2H3O2   0.224

    普通細菌           0.90

    普通酵母            0.88

    普通霉菌            0.80

        好鹽細菌           0.75以下

    耐干滲霉菌          0.65

    耐滲酵母            0.61

    3:一些生產用菌及污染微生物的發育及最低AW的關系

    微生物           發育最低AW

    微生物              發育最低AW

    肉毒桿菌            0.98

    蠟樣芽孢桿菌        0.97

    沙門氏菌            0.95

    綠膿極毛桿菌        0.94

    黑根霉              0.93

    大腸桿菌            0.92

    八疊球菌屬          0.91

    玫瑰式小球菌           0.90

    嫌氣金黃色葡萄球菌      0.90

    好氣金黃色葡萄球菌      0.87

    黑曲霉                  0.86

    灰綠曲霉                0.81

    扣囊擬內孢霉            0.769

    白地霉                  0.842

    空氣中濕度以70—80%為宜,過高易滋生霉菌,細菌。過低則基質水分散失過多過快,不利于種子生長。

    3.1.3 溫度與供氣 料溫不得高于40度,否則桿狀細菌會大量繁殖,持續高溫會使種子過早衰老死亡,得到的種子質量活力不高,發酵的延滯期較長。料溫最好控制在30度左右,對于5公分厚的三級種子淺盤培養而言,宜在培養10小時后,切斷培養室內的熱源,僅靠料溫或種子本身生長產熱來維持培養室內的溫度恒定,22小時可培養成熟出料,該法是針對密封性較好的培養室而言的,夏天則應注意降溫,對于培養量較大的四級種子生產,則空間應注意通風換氣,以易于控制溫濕度為宜。

    3.1.4 酸堿度: 微生物的生長繁殖受環境酸堿度PH值的影響,與溫度條件一樣,各種微生物有自己適宜的PH范圍。一般說來,細菌,尤其是有害細菌的最適PH范圍是中性偏堿性(PH=7--8),大多數的酵母和霉菌生長的最適PH范圍是弱酸性(PH=4--6),與細菌相比,霉菌和酵母生長的PH范圍較廣一些。微生物在超過其PH的最適范圍外的環境中,生長便受到抑制,甚至發育受阻,因此,控制基質的PH值,就可以控制微生物的繁殖和活動,例如調節基料的PH4.0—5.5之間,可控制且遏止有害細菌的生長,而不影響酵母和霉菌的生長。

    另外有些發酵設施也可采用酸處理的方法來預防雜菌的生長,如湖南省有家私營企業,采用竹扁上竹架的大規模發酵生產酶制劑產品,日產500公斤,年創利80多萬元,但細菌產氨味問題一直沒有得到很好的解決。盡管采用了各種遏止方法都無濟于事,成為數年來的一塊心病,后來發現,是由于竹扁太多,勞動強度太大,在清洗和消毒竹扁時,不能完全殺死竹扁上的殘留的細菌。既然無法全部都殺死,則最好的方法是抑制它的生長,于是在竹扁清洗后,用1%的鹽酸溶液配合消毒水對竹扁進行噴霧處理,曬干后再用于發酵,就從根本上解決了長時間發酵(72小時),隱藏的產氨問題。

    以上各種工藝條件對制種來講,應是相輔相成,總之,各種微生物都有自己最適宜的生長條件。因此只要我們有目的地控制這些條件,人為地破壞雜菌的生長條件,就可以防止或減少雜菌的污染。

    3.2 加強原料管理,車間合理布置,嚴格滅菌操作。

    黑根霉等來源于各類型的原料,必須加強原料管理。原料必須嚴格滅菌才能進行制種,原料配合和預處理車間必須遠離或隔離于制種車間,杜絕一切使原料在車間內頻繁搬運的操作,不使用發霉結塊和變質的原料,使用的水要干凈清潔。

    3.3 注意環境衛生及個人衛生

    充實必要的自動化設備,盡量做到不用手工操作,墻壁天花板的涂料中應配合高效低毒的防霉劑以防止發霉;建立工作服的清潔衛生和消毒滅菌制度。對于無菌室,菌種室及培養室,則要建立定期的空間,地面等消毒滅菌制度。

    注意車間的通風,除塵,干燥和消毒,盡可能減少和杜絕微生物的污染源。

    實驗的操作后,要及時地處理現場,尤其是殘留培養基和殘留菌種,要及時地進行清洗和滅菌處理。

    在抓好管理的同時,要對職工經常進行培訓,培養無菌意識,建立無菌概念,有效地防止雜菌污染。

     全文完


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