发酵罐排除设备染菌隐患

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菌、真菌蛋白质凝固而 死亡。在医药工业灭菌中，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
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
还煮了茶叶蛋给我们作为第二天的早餐。同学都感叹道：我们不是土豪，但我们
的部分偏移，有效地实现了密封。 ■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，
容易磨损先前形成的接触线，或者由于管道不清
洁而使密封面产生压痕而损坏。而硬密封的密封
副结构弹性变形量很小，形成新的密封接触线很 困难，因此长期使用可能导致阀门泄漏，使发酵 失败。软密封的阀门关闭件一般采用软质垫片，
利用垫片较大的弹塑性形变形成较宽的环形密
封接触带，以添塞密封面上的不平、消除间隙形
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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
目前，国产截止阀多为多层填料结构，且填
料结构中还附加了硬质隔环，或密封环上部具有
碟形弹簧，从而提高了密封力自调节的能力，改 善了密封性能。如发生上密封泄漏，而改动国产 阀门的上密封结构比较困难，可以通过更换填料
种类来解决泄漏问题。例如，用目前新型膨胀聚
四氟乙烯密封填料替代常规的石棉和膨胀石墨
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阀门并不是按流体流向安装的，如在一些发酵罐 中，取样阀门是靠近发酵罐的第一阀门，为了在 取样前对该阀门进行灭菌，阀门的安装和发酵液
流向是相反的，这样才能在取样阀底部加装一个
小的附加阀门使蒸汽流通。该取样阀的上密封结
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构的密封要求非常高，否则发酵液可能渗入该取 样阀的上密封结构中甚至从上密封结构中泄漏， 从而造成发酵染菌。
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
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蒸汽级密封。
由于在发酵过程中阀门开启频繁，经常受介 质腐蚀、冲刷和气蚀的损害，因此对于阀门副结 构，即阀座与关闭件互相接触进行关闭的部分的
选择较为关键。阀门副结构的密封分为软密封和
硬密封两种。硬密封的密封副结构是靠阀座与关
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闭件互相挤压发生微小弹塑性变形而形成一条 闭合的圆形密封接触线。虽然这类阀门在应用初 期密封效果良好，但是发酵阀门开启比较频繁，
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
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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。 ■阀门宜采用软密封 阀门是在发酵设备中使用最多的附属设备，
其中使用最多的是截止阀。阀门对介质的密封性 可分为 4 级，即公称级、低漏级、蒸汽级和原子 级。公称级与低漏级密封适用于关闭要求不严密
成密封。其加工精度一般要求不高，如有特殊要 求，阀体材料可采用不锈钢，软密封关闭件用可 更换的聚四氟乙烯垫片，这样可通过经常更换聚
四氟乙烯垫片来保证阀门的密封性。 ■重视阀门上密封检查
如果截止阀的阀杆和阀体内孔的加工质量 不好，或因长期使用导致磨损而使填料与阀杆的 配合间隙增大，都会导致介质由阀杆处泄漏，这
可以采用更高亮度的视镜灯。 ■PVDF 膜净化效果可靠
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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
填料，其耐磨、耐腐蚀，密封效果很好。 最
主要的是空气系统和罐内死角，其次才是种
子、操作和设备系统。如果是芽孢的话多可能是
死角，大面积的多为空气系统。你可以跟踪无菌 检验，看染菌时间及菌型关系，最好把种子制备 到发酵罐都有无菌跟踪。
无菌操作。种子不能有杂菌。空气过滤器要
保质。注意泡沫不要太多。保证空气系统的无菌
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
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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 通用细菌培
的阀门，例如用于控制流量的阀门。蒸汽级密封
适用于蒸汽和大部分其他工业用阀门的阀座、阀
还煮了茶叶蛋给我们作为第二天的早餐。同学Βιβλιοθήκη Baidu感叹道：我们不是土豪，但我们
杆和阀体连接部的密封。原子级密封适用于介质 密封性要求极高的场合，如宇宙飞船和原子能动 力设备等。由于发酵工业中使用高温蒸汽对发酵
设备进行灭菌，因此阀门对介质的密封性要求是
种现象被称为阀门“上密封泄露”。然而，在发
酵生产中，阀门的上密封检查经常被忽视。2003
还煮了茶叶蛋给我们作为第二天的早餐。同学都感叹道：我们不是土豪，但我们
年，阀门的上密封泄漏事故就曾使新疆某虫草发 酵车间连续 1 个月染菌倒罐，企业经济损失很大。 因此，对发酵用的阀门不仅要重视密封副结构的
泄漏，更要重视上密封泄漏。 在发酵生产中，由于发酵工艺的要求，一些
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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
然会发生轴封泄露，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
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程度；罐体的密闭性，尤其是一些死角要特别注 意； 如果要移种，也要保证管路的无菌程度以及 死角；要保证种子的正常，没有染菌，无变异； 如果有中期补料，补料系统一定要保证以无菌。
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