发酵罐排除设备染菌隐患
在发酵罐及其附属设备(空气净化系统,温度、压力流量等控制系统及相应的管道阀门)中,哪一个环节出现问题都可能造成发酵失败。因此,企业首先应树立“预防为主”的观念,从设备入手杜绝可能引起发酵染菌的各种隐患。
保证发酵罐密封性
发酵罐是发酵生产的主要设备。在使用之前,需要对发酵罐进行认真检查,如检查其搅拌系统转动有无异常,机械密封是否严密,罐内的螺丝是否松动,罐内的管道有无堵塞,夹层或罐内盘管是否泄漏,以及罐体连接阀门是否严密等。
目前,机械密封在发酵罐上得到广泛应用,其取代了以前搅拌轴的填料密封形式,但是如果安装精度不高或选用的机械密封系统不合适,仍然会发生轴封***,造成染菌。因此,在安装搅拌轴时要注意对中。据了解,新疆某发酵车间采用拉杆固定可调的中间轴承,通过调整中间轴承位置来减少搅拌轴的摆动,并采用多弹簧平衡型机械密封,利用不同方向的弹簧弹力抵消搅拌轴的部分偏移,有效地实现了密封。
发酵罐发酵过程的操作
1.接种:接种方法可采用火焰接种法或差压接种法。
火焰接种法:在接种口用酒精火圈消毒,然后打开接种口盖,迅速将接种液倒入罐内,在把盖拧紧。
差压法:在灭菌前放入垫片,接种时把接种口盖打开,先倒入一定量的酒精消毒。待片刻后把种液瓶的针头插入接种口的垫片。利用罐内压力和种液瓶内的压力差,将种液引入罐内,拧紧盖子。
2.罐压
发酵过程中须手动控制罐压,即用出口阀控制罐内压力。调节空气流量的,须同时调节出口阀,应保持罐内压力恒定大于0.03Mpa。
3.溶解氧(DO)的测量和控制
溶解氧的标定:在接种前,全自动发酵罐,在恒定的发酵温度下,将转速及空气量开到***i大值时的溶解氧DO值作为100%。
发酵罐发酵过程的溶解氧DO测量和控制:DO的控制可采用调节空气流量和调节转速来达到。***简单是转速和溶氧的关联控制。其次则必须同时调节进气量(手动)控制。有时需要通入纯氧(如在某些***工程菌的高密度培养中)才能达到要求的DO值。
4.pH的测量与控制
pH值的校正:在灭菌前应对PH电极进行PH值的校正。
发酵罐在发酵过程中PH值的控制使用蠕动泵的加酸加碱来达到的,酸瓶或碱瓶须先在灭菌锅中灭菌。
去除视镜冲洗管道
为了便于观察发酵罐内的发酵情况,在大型发酵罐内一般都设置了冲洗视镜的蒸汽管道。但是,蒸汽一旦冷凝在管道中,就无法完全保证冷凝水的无菌,因此应该去除冲洗视镜的蒸汽管道,减少染菌隐患。如果因罐内雾气大看不清楚,可以采用更高亮度的视镜灯。
PVDF膜净化效果可靠
传统的空气净化系统使用活性炭、棉花、超细玻璃纤维纸作为过滤芯,其过滤效果差,且操作复杂。目前,国内的膜过滤技术已比较成熟,如用偏二氟乙烯(PVDF)制成的折叠微孔滤膜滤芯不仅过滤精度高,且流量大。使用时技术人员只要注意对过滤器前压缩空气进行除湿脱油,并按规范对过滤器进行灭菌,即可保证空气无菌。另外,由于PVDF膜对压缩空气中的水分不敏感,膜本身的疏水性强,因此可解决以往当空气湿度过大时棉花过滤器等不能使用的问题。新疆某发酵车间对10吨发酵罐采用PVDF过滤器的净化效果进行了考察。技术人员在过滤器后挂了一个测样瓶,测样瓶用灭菌后不接种的LB通用细i菌培养基,连续通入过滤后的压缩空气以监测过滤器效果(只要LB通用细i菌培养基保持清澈,就说明过滤器运行正常)。结果表明,该车间10吨发酵罐的过滤器在连续使用3个月后,测样瓶镜检表明LB细i菌培养基无菌,因此微孔滤膜(PVDF)的净化效果是可靠的。
定期检测监控系统
对发酵培养基进行彻底的灭菌处理是利用高温过饱和蒸汽使各种细i菌、真i菌蛋白质凝固而***。在医i药工业灭菌中,对预热时间、蒸汽阀门的开度、灭菌温度、灭菌压力和泡沫控制等都有严格要求,其中任何一个环节出现问题都很容易导致染菌。一般工业上灭菌温度在110℃,灭菌压力在0.5兆帕以上,而保证灭菌温度和压力的准确依赖于各种温度探头、压力传感器等监控系统。因此,定期对这类探头、传感器等进行检测十分重要。另外,随着发酵罐体积增大,相同罐压对应的罐温有所降低,因此当发现温度与压力的相关性发生变化时,应以温度为准。
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