文章作者-奧克泰士趙工

一．什么是發(fā)酵罐

發(fā)酵罐是指用來進行微生物培養(yǎng)和發(fā)酵的裝置,，其主體一般是采用不銹鋼材料制成的圓筒結構，其容積在一立方米至數百立方米,。發(fā)酵罐廣泛應用于制藥,、乳制品、飲料,、保健食品,、生物工程、精細化工等行業(yè),，被用來培養(yǎng)微生物,，令微生物高效生長和分泌目標產物等，是一個非常重要和關鍵的工業(yè)設備。

二．微生物的排他性

自然環(huán)境中微生物種類眾多,，且基本上都具有某種性質的生物排他性,，即在某種菌大量繁殖的地方，其他微生物的數量和種類都會受到一定程度的抑制,。發(fā)酵罐是用來培養(yǎng)類型的微生物（目標微生物）,，為了目標微生物的生長不受其他微生物影響，所以發(fā)酵罐在接種前需要進行滅菌,。

三．發(fā)酵罐蒸汽滅菌

蒸汽滅菌是一種常見的發(fā)酵罐滅菌方法,，它利用高溫高壓的蒸汽對發(fā)酵罐內壁和內部物料進行滅菌處理，這個過程可以有效殺滅各種細菌,、真菌,、病毒等微生物。

（1）蒸汽滅菌優(yōu)點：

滅菌效果好,、速度快,、操作簡單。理論上,，它可以有效殺滅各種細菌,、病毒和真菌，包括難以滅活的芽孢菌,。同時,，由于蒸汽可以充分地滲透或熱傳導到物品內部，因此可以對各種形狀和大小的物品進行滅菌處理,，包括液體,、固體和氣體等。

（2）蒸汽滅菌缺點：

蒸汽滅菌要求發(fā)酵罐材質和內部物料能耐受蒸汽,，有一定操作彈性,、內部附件盡量減少（避免死角）、物料與能量傳遞性能強,，并可進行一定調節(jié)以便于清洗,、減少污染，所以一旦上述方面出現問題就會在一定程度上影響最終的滅菌效果,。另外,，即使是發(fā)酵罐是采用蒸汽高溫殺菌，但在實際生產中也偶爾出現滅菌失敗的情況——尤其是常出現耐熱芽孢導致的滅菌失敗,。

四．發(fā)酵罐蒸汽滅菌失敗的常見原因

不合理的裝載,、滅菌物的預處理不當、未充分排除冷空氣等因素會影響蒸汽滅菌的完成程度,，會在一定程度上削弱蒸汽飽和程度,、蒸汽的穿透能力,、蒸汽的熱傳導效力等參數,，使其達不到理想的效力,，尤其當這些因素與極度耐熱微生物同時出現時，就會在極大幾率上會出現滅菌失敗的情況,。

芽孢桿菌,，尤其是超級耐熱芽孢對溫度有著較高的抗性。芽孢在形成時會合成一些特殊的酶,，這些酶比繁殖體中的酶具有更強的耐熱性,。芽孢核心和皮質層中含有大量吡啶二羧酸（簡稱DPA）,占芽孢干重的5%-15%，是芽孢的成分,，在細菌繁殖體和其他生物細胞中都沒有,。DPA能以一種目前尚不明確的方式，使芽孢的酶類具有高的穩(wěn)定性,。芽孢形成過程中會很快合成DPA,，同時也獲得耐熱性。

所以,，即使在理想情況下,，蒸汽對芽孢的殺滅也有一定局限，更何況實際蒸汽滅菌操很難達到理想的理論程度,，所以在現實中發(fā)酵罐經蒸汽滅菌后仍然會出現微生物污染的情況,，其中最頻繁的情況是耐熱芽孢污染。

五．解決發(fā)酵罐的芽孢污染的方法

殺滅芽孢有效的方式之一采用殺孢子劑（Sporicide）處理,。殺孢子劑是個舶來詞,，是英文Sporicide的翻譯，意思是能夠殺滅“spore"的藥劑,，由于spore同時代表芽孢和孢子,，孢子也是一種常見的高抗性微生物種類，所以Sporicide被譯為殺孢子劑,，但其合理的解釋應該是殺芽孢劑,。

從名稱上就可以看出，殺孢子劑能夠有效殺滅芽孢,。所以在發(fā)酵罐進行蒸汽滅菌前,，可以使用殺孢子劑對發(fā)酵罐進行預處理消毒，消除可能存在的芽孢污染,，這將有效保障蒸汽滅菌的成功率,。另外，使用殺孢子劑可有效解決無法耐受高溫蒸汽的環(huán)節(jié)中的芽孢污染,。

奧克泰士Oxytech來自德國,，作為一款殺孢子劑和滅菌劑,，能夠有效殺滅包括耐熱芽孢在內的所有類型微生物。奧克泰士Oxytech采用特殊的復合工藝制造,，具備多重機理殺菌作用,，所以其優(yōu)勢之一就是可以在較低的藥劑濃度下實現對芽孢的殺滅，這樣就同時具備了良好的材料相容性,，將腐蝕性控制在了極低的水平之內,。其作用完畢后分解為水和氧氣，生態(tài)安全,，不會對后續(xù)的發(fā)酵工作產生影響,，保護操作人員的職業(yè)健康。

六．多種方式綜合保障滅菌效果

對于發(fā)酵罐滅菌,，一方面要優(yōu)化設計和科學合理操作,，盡量減少死角，保障蒸汽能力傳導覆蓋全部的表面和物料,，使實際操作效果接近理論滅菌,。另外，要選擇合適的方式來解決耐熱芽孢等高抗性污染,，彌補蒸汽滅菌在現實操作中可能存在的不足和盲區(qū),，最終實現對發(fā)酵罐的成功滅菌。

撰稿人：奧克泰士技術工程師-趙工

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