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生産企業噬菌體污染了怎麼辦?如何解決噬菌體污染難題?

作者:過氧化氫消毒機

噬菌體是什麼?它具有怎樣的危害?

噬菌體是一種病毒,是感染細菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒總稱,形體極其微小,沒有完整的細胞結構,由核酸與蛋白質構成,不能夠脫離寄主而自行生長繁殖,因而一定要在活體細胞中生長,且對于寄主細胞有嚴格的專一性,能夠在宿主細胞内快速增殖,在宿主菌内裂殖能導緻宿主細胞的破裂而衰亡。

一般一種細菌往往可以被多種噬菌體感染,但一種噬菌體隻能感染一種細菌及與其他相近的菌。

如果生産菌株被噬菌體侵染,那麼它會很快地在菌體内得到增殖,改變宿主性質,使之成為制造噬菌體的“工廠”,大量繁殖噬菌體,最後導緻生産菌菌體的裂解死亡,而由于其體積小,無法通過一般細菌學手段進行檢測,污染後不能及時判斷,是以在發酵生産中應以防範為主。

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噬菌體的模樣

噬菌體的傳播途徑有哪些?

噬菌體的生存、生長、繁殖過程離不開寄主菌體,且噬菌體對于寄生菌有高度專一性。它由6面體的頭部和尾部組成,頭部直徑約20-100nm,尾部由無尾至約350nm不等,産生谷氨酸的細菌,每個細胞平均可以釋放出10-100多個噬菌體。由于噬菌體的個體極其微小,目前各工廠普遍采用的棉花活性炭過濾器、超細玻璃纖維過濾器等都還不能有效地将其去除。是以當環境中存在有噬菌體時,是一件極其危險的事情,它随時可能跟随者空氣進入發酵液、種子中,進而造成污染,影響生産。

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噬菌體對生産過程的危害:

在酸奶生産過程中,噬菌體污染常有出現。

噬菌體對發酵微生物的影響還不太為人們所熟悉,雖然在使用翻代菌種生産酸奶過程中,随着生産的不斷延續,常出現發酵時間過程、産品出現不良風味、口感變差等異常現象,但由于盲目懷疑原料奶的無抗檢測、菌種翻代的操作、酸奶發酵的工藝控制等因素而忽視了對問題根源的挖掘。

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發酵企業如何預防噬菌體污染?

乳制品生産中噬菌體超标解決方案

在發酵工業中,菌種制作或生産過程中遭受噬菌體污染将導緻發酵微生物敏感菌株的裂解或破壞,輕則産物收率低、重則倒罐,因而被認為是生産的關鍵環節。

噬菌體污染發生後,輕則發酵菌種生長受阻,産酸、産粘能力下降,酸奶不凝固,酸奶的風味、營養下降;重則使酸奶發酵無法繼續進行,生産被迫停止,給乳制品行業帶來巨大危害。

那麼該怎樣預防噬菌體侵染呢?有哪些方法呢?

因為噬菌體隻是在有活的易于自己生存的細菌中生長,是以,對于生産裝置的CIP清洗和消毒十分重要。消毒前必須将消毒物件充厘清洗,以除去有機質。

噬菌體在發酵劑中的存在對發酵乳的生産是緻命的,一旦污染以後很難消滅,是以生産工廠中的房間必須維持最低污染程度,工廠中的房間地面、天棚、牆壁以及裝置應嚴格消毒,防止噬菌體的增殖。實際生産中,消除噬菌體在酸奶發酵中是不可能的,但通過一定的措施來控制噬菌體的生長和傳播卻是可能的。

減少噬菌體的污染的程式涉及到發酵劑的選擇和輪換、不受噬菌體侵染的發酵劑的制備和乳品廠為了控制噬菌體擴散而所進行的設計和管理。總之,隻要認識、了解、掌握噬菌體的産生規律和污染途徑,并積極采取綜合性、全方位的有效治理措施,就基本能控制噬菌體對發酵生産的危害。

噬菌體污染的具體來源

對發酵工業來說,導緻噬菌體污染的因素是多方面的。隻有及時發現噬菌體的潛在來源,才能有針對性地預防和解決發酵生産的噬菌體污染問題。

1、工廠周邊環境

在自然界中,噬菌體的分布受寄主範圍的影響,通常條件下噬菌體會因其宿主菌的存在而存在。當工廠地點設立在污水處理廠、河流、湖泊等附近時,發酵生産會更易遭受噬菌體污染。

2、原材料

任何進入發酵裝置的天然原材料都有可能攜帶噬菌體,如作為一些乳酸菌生态位的原料乳中含有噬菌體。由于乳制品發酵工業使用的牛奶來源于不同的農場,在奶倉儲存過程中噬菌體的多樣性可能增大。

噬菌體更容易在牛奶液體培養基中傳播,同樣也可以在膠狀培養基中傳播。

3、空氣與裝置

噬菌體可以通過不同的方式污染發酵生産過程,但其主要方式之一就是通過空氣傳播進入發酵罐。原因可能是空氣過濾過程中濾膜破損或者濾膜不能完全組織噬菌體粒子。空氣濾膜性能也與空氣濕度有關,不科學、不正确的滅菌方法以及濾膜的老化也會嚴重影響過濾性能。

4、員工

員工的專業教育訓練對發酵生産也很重要,因為每個人其實都是大腸杆菌噬菌體的載體,每位操作人員都是潛在的噬菌體污染源。

噬菌體污染的防治

需要采取綜合治理措施,在現有的技術條件之下,以淨化生産環境為中心,結合采用菌種輪換、抗噬菌體菌株的選育和噬菌體抑制劑的使用等手段,是目前解決噬菌體污染問題的基本措施。

1、生産環境的淨化

擁有良好的生産環境是免除微生物污染,特别是控制噬菌體傳播的關鍵因素。如果發酵過程産生的廢氣、廢液及廢料處理不當,發酵廠區及周邊環境中就會富集大量生産菌,帶來很大的噬菌體污染風險。為了有效預防噬菌體污染,必須要做好發酵工廠一些基本的環境衛生和裝置清潔工作,主要包括:

盡可能保持發酵所用裝置的清潔;

定期清理發酵罐、管道、閥門、電極等;

廢料清理方式得當,特别是含有微生物的懸浮液。

包裹噬菌體基因組的衣殼蛋白對蛋白變性劑非常敏感,是以使用噬菌體清除劑(對環境生産)進行定期清理可以有效抑制噬菌體的存在。

2、菌種輪換

菌種輪換的基礎是噬菌體宿主的特異性,同一噬菌體感染不同微生物菌種的可能性較小。這種方法不可能适用于任何發酵,但它提供了一種盡可能減少噬菌體污染而引起發酵異常的相對簡單的處理方式。

3、抗噬菌體菌株的選育

合理使用抗噬菌體菌株也是解決噬菌體污染問題的有效措施之一,但操作較為複雜。

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4、噬菌體清除劑的使用

使用噬菌體抑制劑時,必須考慮其對宿主菌的生長、發酵生産性能、産物分離純化和毒理學方面的影響,具有各方面的限制。

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