簡介
在生產(chǎn)消費(fèi)品時，有效地清潔生產(chǎn)設(shè)備對質(zhì)量控制來說至關(guān)重要,。清潔工藝的目標(biāo)是降低產(chǎn)品污染的風(fēng)險,，有效的清潔工藝可以將風(fēng)險降低到可接受的水平，以確保產(chǎn)品質(zhì)量,。如果無法衡量和驗(yàn)證清潔工藝的有效性,，就無法了解產(chǎn)品質(zhì)量和消費(fèi)者安全的風(fēng)險。
根據(jù)美國食品和藥品管理局（FDA）提供的數(shù)據(jù),，2017年食品和飲料行業(yè)產(chǎn)品召回的主要原因是微生物對產(chǎn)品的污染,。對于減少和消除微生物污染來說，強(qiáng)有力的清潔工藝至關(guān)重要,，因此監(jiān)控清潔工藝有效性的方法同樣至關(guān)重要,。
總有機(jī)碳（TOC）分析是消費(fèi)品生產(chǎn)商廣泛采用的非專屬方法，用于檢測產(chǎn)品,、清潔劑,、以及微生物等污染物的殘留量。
為了證明TOC分析法適用于預(yù)期用途，我們對設(shè)備清潔之后可能尚存的殘留物進(jìn)行了回收和線性研究,。工廠通常會測試化學(xué)污染物和化合物,，但很少用TOC分析法來測試微生物的回收率。本文旨在探討對于清潔驗(yàn)證和確認(rèn),，TOC分析法能否證明可接受的微生物污染回收率和線性,。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計和設(shè)置
我們同科羅拉多大學(xué)博爾德分校合作，用一整夜時間在胰酶大豆肉湯中培養(yǎng)100毫升枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）,。以4500轉(zhuǎn)/分鐘的速度將最終培養(yǎng)物的十毫升等分試樣離心分離10分鐘,，形成細(xì)胞沉淀。
在每次離心之間,，倒出上面的液體,，用渦旋混合方法用10毫升超純水使沉淀細(xì)胞重新懸浮。重復(fù)此過程7次,。設(shè)計淋洗循環(huán)以除去細(xì)胞培養(yǎng)基帶來的TOC污染,。在第7次淋洗循環(huán)后，根據(jù)已有的4,6-二氨基-2-苯基吲哚（4,6-diaminidino-2-phenylindole,，DAPI）染色任務(wù)來對細(xì)胞進(jìn)行重新懸浮,、稀釋、計數(shù)（見圖1）,。
確定細(xì)胞密度之后,，用Sievers*M9 TOC分析儀測量1 ppm確認(rèn)標(biāo)樣組，然后進(jìn)行三次細(xì)胞濃度稀釋,。在測量TOC之后,，用0.45μm滅菌過濾器過濾剩余樣品，除去細(xì)菌（見圖2）,。然后再次測量TOC以確定每個樣品的非細(xì)胞背景TOC（見圖2）,。
討論與結(jié)論
微生物TOC相關(guān)結(jié)果和試樣污染圖都說明了連續(xù)監(jiān)測已有的清潔工藝有效性的重要性。在理想光線下,，很容易在試樣板上看到最高細(xì)胞密度（5.8E+07細(xì)胞/mL）的污染斑,。而對于較低細(xì)胞密度，即使光線很好,，也很難在試樣板上看到污染斑,。這表明除了強(qiáng)有力的清潔工藝之外，還需要用非目測的方法來測試清潔工藝的有效性,。根據(jù)收集的數(shù)據(jù),，可以想象用于生產(chǎn)消費(fèi)品的設(shè)備上仍有顯著的微生物污染，卻僅憑目視檢查就被投放到生產(chǎn)中,，導(dǎo)致嚴(yán)重后果,。因此必須連續(xù)監(jiān)測已有的清潔工藝的有效性,，才能降低產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險和消費(fèi)者安全風(fēng)險。最后,，由于微生物分子組成的不確定性,，很難確定微生物溶液的回收率。本研究根據(jù)先前在確定活性微生物細(xì)胞中的碳含量時的發(fā)現(xiàn),，旨在確定微生物溶液的理論回收率,。圖5是理論微生物TOC產(chǎn)出量的計算過程?；诿總€細(xì)胞的碳原子參考數(shù),，5.8E+07細(xì)胞/mL的理論TOC濃度為11.6 ppm。
在本文的實(shí)驗(yàn)中,，測量到5.8E+07細(xì)胞/mL的TOC實(shí)際回收值為9.13 ppm，對挑戰(zhàn)性的化合物的回收率為78.7%,，從而證明實(shí)驗(yàn)方法是成功的,。
總之，本研究用Sievers M9 TOC分析儀演示了在清潔驗(yàn)證和確認(rèn)時的細(xì)胞密度同目視檢測限的關(guān)系,，成功地證實(shí)了微生物TOC回收率,。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持使用Sievers TOC分析儀來確認(rèn)設(shè)備清潔度，同時表明除了目視檢查之外還須考慮使用監(jiān)測微生物污染的定量方法,。TOC分析法是測量殘留物,、監(jiān)測清潔工藝、降低總體風(fēng)險的有效方法,。Sievers分析儀為您提供能解決您一切清潔驗(yàn)證和確認(rèn)需求的TOC解決方案,、服務(wù)、支持,。
參考文獻(xiàn)
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2.DAPI Protocol For Fluorescence Imaging Thermo-Fisher Scientific–US
3.Phillips,Rob,and Ron Milo.“A Feeling for the Numbers in Biology."Proceedings of the National Academy of Sciences 106,no.51(December 22,2009):21465.
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