北京鴻潤寶順科技有限公司在產品銷售過程中,經常碰到客戶咨詢在發酵過程中輕度染菌的問題。本文將對這一問題產生的原因一一進行闡述,并給出解決思路,希望能對有相關困擾的客戶給予幫助。
在發酵的過程中,輕度染菌會影響到本批發酵產品的單位和收率,還可能會為下批生產埋下繼續染菌的禍根,嚴重的染菌除嚴重影響產品產量和質量外,極可能造成生產不能有序進行或無法進行。尤其是發酵罐處在發酵的最末階段,其染菌直接影響到產品優劣和得率。

一、物料因素造成染菌
1.1物料在存放中變性
由于庫房條件所限,物料在存放中會受到擠壓、受潮而結塊,這些塊狀固體物在消毒當中蒸汽難以穿透,從而有可能造成染菌。物料還會在存放中出現發霉而造成染菌的情況,這樣即使該批發酵液運轉下去也會影響產品質量。
1.2培養基中豆油對消毒質量的影響
抗生素發酵常將食用豆油作為碳源和消泡劑,其用量較大,當進行消毒時會在雜菌菌落周圍形成一層油膜而起到屏障作用,難以消透,這就需要有較高的溫度和壓力將其破碎以達到徹底滅菌的目的。
1.3原料產地不同
不同的產地,其原料的優劣、主要成分含量、pH值及粒度等指標都是不同的。頻繁變換原料產地,會造成消毒困難,同時原料產地的變更會影響發酵水平。

二、設備因素造成染菌
結構符合生產工藝要求,制作精細的發酵罐是保證生產正常運行的前提,及時檢修是保證生產順利、有序進行的必要措施。
2.1罐內設備對消毒的影響
發酵罐內擋板、蛇管、支架等部件的合理尺寸,合理安裝,攪拌槳類型的合理選用是保證發酵罐罐內狀態的必須因素。
罐內部件因素造成染菌,在實踐當中經常會遇到罐內部件出現脫落、受損而使消毒工作不能順利進行的情況;瓦套緊固、放置不當造成死角而使罐內消毒后有雜菌;蛇管出現滲漏;罐底加強板焊縫裂開出現死角而染菌;軸封不嚴;空氣環流管上的小氣孔被堵使其內部存在殘料而導致染菌等情況。
2.2罐體外設備因素造成染菌

靠罐閥門是直接接觸發酵液的,這類閥門因承壓關系易出現泄漏或料液倒流而結垢、墊片受損程度大、緊固螺帽脫落及密封圈破損等情況,而這些情況若不及時解決極可能造成染菌。
移種管路由于使用頻繁,其中會有積料,而這些積料在下次管道消毒時會積于移種二道閥,也可能會使移種管路抗生素閥堵塞而造成管道消毒不徹底,從而導致發酵罐染菌。
三、蒸汽(空氣)因素導致染菌
3.1蒸汽因素造成染菌
蒸汽主要有3種,即飽和蒸汽、不飽和蒸汽和過飽和蒸汽。飽和蒸汽指蒸汽溫度和壓力達到熱力學平衡,蒸汽當中最后一滴水恰好完全轉變為氣態。其熱量較高,潛熱較大,具有較強的穿透能力,是生產中理想的蒸汽狀態;不飽和蒸汽即飽和蒸汽中帶有水分,常由于輸送中能量損失而形成,熱量較低,穿透力差;過飽和蒸汽即飽和蒸汽溫度繼續升高形成(壓力不變時),它雖有高于飽和蒸汽的溫度但穿透力很差。所以蒸汽的優劣是滅菌的關鍵之一,如果生產企業所用熱電廠蒸汽一直不穩定,時有過熱和不飽和情況產生,會造成消毒工作不能正常進行,滅菌效果不佳,染菌機會倍增。
3.2空氣因素的影響
以前采用的油潤滑空壓機,其壓縮產生的高溫使潤滑油帶入空氣對過濾器造成污染,嚴重者進入發酵罐造成染菌,同時由于壓縮效果不佳常有水帶入管道,油水會使過濾器效能降低染菌率很高。空氣管路的清潔鑄鐵管道帶銹嚴重地損害了各級過濾器膜芯,使公司在經濟上受損,使發酵水平受限,染菌由此而多。
四、人為因素的影響
人為因素在染菌上占有一定的比重,所以在科學的生產工藝條件下規范人員的操作,制定合理的崗位操作規程并嚴格執行,是保證生產的必要措施。其前提是增強員工的責任心,消毒工作要求員工百密不疏、精心細致地操作,做到責任心與技能并重。

五、解決染菌的途徑
5.1物料方面
物料應存放于干燥通風之處,嚴格控制庫內溫度、濕度避免受潮變質,同時應有足夠的空間存放物料,并且做到“先入先出”,免于長期密集堆壓而結塊、發熱變壞;把控來料質量,穩定產地,級別要合乎標準。
控制合適的打料體積,打料體積過小,裝料系數低,發酵總億下降;打料體積過大,易出現泡沫頂罐引起跑料、染菌,造成損失。
5.2設備方面
嚴密檢查罐內部件的密封性、緊固性,防止檢修不到位造成的生產事件,應仔細檢查蛇管是否有滲漏,避免嚴重染菌。
檢查各支管、法蘭、閥門(尤其是靠罐閥門)的嚴密度及通暢情況;檢查閥座、閥芯有無焦化物和料液存在,若有應及時徹底清除,避免雜菌滋生,引起染菌。
及時清除罐內檔板背后、攪拌軸底瓦支架、蛇管靠罐壁面及其支架底部等死角;罐外自控補料系統進排汽不到的死角。
定期做好罐體與靠罐部件、自控補料系統和移種管路的嚴密性檢查工作,可以保證實罐滅菌、移種及補料過程的無菌性,也為純種發酵過程增加安全系數。
5.3空氣(蒸汽)方面
空氣系統定期檢查、清掃、更換預過濾器,中高效過濾器芯,輔以相應的檢測手段,使之始終保持性能良好穩定;對高效過濾器進行高溫滅菌頻次不宜過高;更換各級過濾器芯應集中完成,以減少空氣壓力、流量不穩定造成的染菌機會;考慮氣候因素,各級過濾器和空氣管道上的排氣閥應保持暢通,以免積水而滋生雜菌。
蒸汽質量的保證抗生素實罐滅菌要求總蒸汽壓力不得低于0.400 Mpa,移種管路滅菌時末端壓力不得低于0.250 Mpa。實罐滅菌要求各路進汽依據管道尺寸、蒸汽壓力盡量做到平衡,避免進汽不均,罐內局部溫度不同而影響滅菌效果。要根據不同的蒸汽類型,總結不同的滅菌方法,使培養基得到良好的滅菌。
另外發酵原料的選擇也很重要。選擇優質的發酵原料,其本身雜菌含量少,產品質量穩定、批次間差異少,對降低發酵罐中染菌的幾率有很大幫助。北京鴻潤寶順科技有限公司從事微生物發酵氮源生產已經15年,業內口碑良好,產品質量穩定,是業內客戶的最佳選擇,期待與新老客戶攜手發展,共創未來!
