在發(fā)酵過程中，很多因素不合適就會造成發(fā)酵失敗，我們必須嚴(yán)格控制這些因素，從源頭入手杜絕失敗的發(fā)生。發(fā)酵罐染菌是造成發(fā)酵失敗的重要原因之一，在發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備(空氣凈化系統(tǒng)，溫度、壓力流量等控制系統(tǒng)及相應(yīng)的管道閥門)中，如果不注意防治，每個(gè)環(huán)節(jié)都有可能染菌，因此，在以預(yù)防為主的前提下，制定以下方案：

 

保證發(fā)酵罐密封性

　　發(fā)酵罐是發(fā)酵生產(chǎn)的主要設(shè)備。在使用之前，需要對發(fā)酵罐進(jìn)行認(rèn)真檢查，如檢查其攪拌系統(tǒng)轉(zhuǎn)動有無異常，機(jī)械密封是否嚴(yán)密，罐內(nèi)的螺絲是否松動，罐內(nèi)的管道有無堵塞，夾層或罐內(nèi)盤管是否泄漏，以及罐體連接閥門是否嚴(yán)密等。

 

　　目前，機(jī)械密封在發(fā)酵罐上得到廣泛應(yīng)用，其取代了以前攪拌軸的填料密封形式，但是如果安裝精度不高或選用的機(jī)械密封系統(tǒng)不合適，仍然會發(fā)生軸封泄露，造成染菌。因此，在安裝攪拌軸時(shí)要注意對中。

 

去除發(fā)酵罐的視鏡沖洗管道

　　為了便于觀察發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵情況，在大型發(fā)酵罐內(nèi)一般都設(shè)置了沖洗視鏡的蒸汽管道。但是，蒸汽一旦冷凝在管道中，就無法完全保證冷凝水的無菌，因此應(yīng)該去除沖洗視鏡的蒸汽管道，減少染菌隱患。如果因罐內(nèi)霧氣大看不清楚，可以采用更高亮度的視鏡燈。

 

發(fā)酵罐使用PVDF膜

　　傳統(tǒng)的空氣凈化系統(tǒng)使用活性炭、棉花、超細(xì)玻璃纖維紙作為過濾芯，其過濾效果差，且操作復(fù)雜。目前，國內(nèi)的膜過濾技術(shù)已比較成熟，如用偏二氟乙烯(PVDF)制成的折疊微孔濾膜濾芯不僅過濾精度高，且流量大。

 

　　發(fā)酵罐使用時(shí)技術(shù)人員只要注意對過濾器前壓縮空氣進(jìn)行除濕脫油，并按規(guī)范對過濾器進(jìn)行滅菌，即可保證空氣無菌。另外，由于PVDF膜對壓縮空氣中的水分不敏感，膜本身的疏水性強(qiáng)，因此可解決以往當(dāng)空氣濕度過大時(shí)棉花過濾器等不能使用的問題。

 

定期檢測發(fā)酵罐的監(jiān)控系統(tǒng)

　　對發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行徹底的滅菌處理是利用高溫過飽和蒸汽使各種細(xì)菌、真菌蛋白質(zhì)凝固而死亡。在醫(yī)藥工業(yè)滅菌中，對預(yù)熱時(shí)間、蒸汽閥門的開度、滅菌溫度、滅菌壓力和泡沫控制等都有嚴(yán)格要求，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都很容易導(dǎo)致染菌。

 

　　一般工業(yè)上滅菌溫度在110℃，滅菌壓力在0.5兆帕以上，而保證滅菌溫度和壓力的準(zhǔn)確依賴于各種溫度探頭、壓力傳感器等監(jiān)控系統(tǒng)。因此，定期對這類探頭、傳感器等進(jìn)行檢測十分重要。另外，隨著發(fā)酵罐體積增大，相同罐壓對應(yīng)的罐溫有所降低，因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度與壓力的相關(guān)性發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)以溫度為準(zhǔn)。

 

發(fā)酵罐閥門采用軟密封

　　發(fā)酵罐閥門是在發(fā)酵設(shè)備中使用最多的附屬設(shè)備，其中使用最多的是截止閥。閥門對介質(zhì)的密封性可分為4級，即公稱級、低漏級、蒸汽級和原子級。公稱級與低漏級密封適用于關(guān)閉要求不嚴(yán)密的閥門，例如用于控制流量的閥門。

 

　　蒸汽級密封適用于蒸汽和大部分其他工業(yè)用閥門的閥座、閥桿和閥體連接部的密封。原子級密封適用于介質(zhì)密封性要求極高的場合，如宇宙飛船和原子能動力設(shè)備等。由于發(fā)酵工業(yè)中使用高溫蒸汽對發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行滅菌，因此閥門對介質(zhì)的密封性要求是蒸汽級密封。

 

　　軟密封的閥門關(guān)閉件一般采用軟質(zhì)墊片，利用墊片較大的彈塑性形變形成較寬的環(huán)形密封接觸帶，以添塞密封面上的不平、消除間隙形成密封。其加工精度一般要求不高，如有特殊要求，閥體材料可采用不銹鋼，軟密封關(guān)閉件用可更換的聚四氟乙烯墊片，這樣可通過經(jīng)常更換聚四氟乙烯墊片來保證閥門的密封性。

 

發(fā)酵罐閥門上密封檢查

　　如果截止閥的閥桿和閥體內(nèi)孔的加工質(zhì)量不好，或因長期使用導(dǎo)致磨損而使填料與閥桿的配合間隙增大，都會導(dǎo)致介質(zhì)由閥桿處泄漏，這種現(xiàn)象被稱為閥門“上密封泄露”。然而，在發(fā)酵生產(chǎn)中，閥門的上密封檢查經(jīng)常被忽視。因此，對發(fā)酵用的閥門不僅要重視密封副結(jié)構(gòu)的泄漏，更要重視上密封泄漏。

 

　　在發(fā)酵生產(chǎn)中，由于發(fā)酵工藝的要求，一些閥門并不是按流體流向安裝的，如在一些發(fā)酵罐中，取樣閥門是靠近發(fā)酵罐的第一閥門，為了在取樣前對該閥門進(jìn)行滅菌，閥門的安裝和發(fā)酵液流向是相反的，這樣才能在取樣閥底部加裝一個(gè)小的附加閥門使蒸汽流通。該取樣閥的上密封結(jié)構(gòu)的密封要求非常高，否則發(fā)酵液可能滲入該取樣閥的上密封結(jié)構(gòu)中甚至從上密封結(jié)構(gòu)中泄漏，從而造成發(fā)酵染菌。

 

　　目前，國產(chǎn)截止閥多為多層填料結(jié)構(gòu)，且填料結(jié)構(gòu)中還附加了硬質(zhì)隔環(huán)，或密封環(huán)上部具有碟形彈簧，從而提高了密封力自調(diào)節(jié)的能力，改善了密封性能。如發(fā)生上密封泄漏，而改動國產(chǎn)閥門的上密封結(jié)構(gòu)比較困難，可以通過更換填料種類來解決泄漏問題。

 

       此外發(fā)酵罐染菌的預(yù)防還要注意以下幾點(diǎn)：
 

　　1、發(fā)酵罐進(jìn)行無菌操作;

 

　　2、種子不能有雜菌;

 

　　3、空氣過濾器要保質(zhì);

 

　　4、注意泡沫不要太多;

 

　　5、保證空氣系統(tǒng)的無菌程度;

 

　　6、發(fā)酵罐的密閉性，尤其是一些死角要特別注意;

 

　　7、如果要移種，也要保證管路的無菌程度以及死角;

 

　　8、要保證種子的正常，沒有染菌，無變異;

 

　　9、如果有中期補(bǔ)料，補(bǔ)料系統(tǒng)一定要保證以無菌。