盛保偉 楊一恭 竺科新(浙江醫(yī)藥股份有限公司新昌制藥廠,浙江紹興 312500)
淺談發(fā)酵無菌問題的管理問題
盛保偉 楊一恭 竺科新(浙江醫(yī)藥股份有限公司新昌制藥廠,浙江紹興 312500)
針對發(fā)酵工業(yè)普遍存在的染菌問題,從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個方面對染菌問題進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)措施。
染菌;人機(jī)料法環(huán)
人機(jī)料法環(huán)是對全面質(zhì)量管理理論中的五個影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素的簡稱。人,指制造產(chǎn)品的人員;機(jī),制造產(chǎn)品所用的設(shè)備;料,指制造產(chǎn)品所使用的原材料;法,指制造產(chǎn)品所使用的方法;環(huán),指產(chǎn)品制造過程中所處的環(huán)境。染菌問題是發(fā)酵工業(yè)中的頭號敵人,很多人往往對染菌問題不知所措,筆者結(jié)合多年的工業(yè)化實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)從“人機(jī)料法環(huán)”五要素對染菌問題的管理進(jìn)行了淺析。
人是一切活動的主體,在人機(jī)料法環(huán)五要素中起決定作用。人為因素在染菌上占有一定的比重,
1.1 人員要求:從菌種制備、配料、消毒、接種、移種、取樣、補(bǔ)料直到培養(yǎng)結(jié)束,各崗位操作人員要切實(shí)樹立無菌觀念。雖然每個崗位都和無菌有關(guān)系,但與無菌關(guān)系最密切的是消毒崗位,是發(fā)酵車間的重點(diǎn)崗位。因此要把責(zé)任心強(qiáng)、文化素質(zhì)高、能吃苦、有一定設(shè)備知識的人才選拔到消毒崗位中。在車間獎金分配上有意識地向消毒工傾斜,
1.2 提高自動化水平:隨著自控水平的發(fā)展,需逐步提高發(fā)酵操作的自動化水平,減少對人的依賴性。目前實(shí)罐消毒、移種都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動操作,在某些企業(yè)使用效果良好,值得大力推廣。傳統(tǒng)實(shí)罐消毒,每個消毒工升溫時間不同,保溫溫度及時間有差異,從而造成批次的差異性。而自動消毒會減少消毒過程對發(fā)酵結(jié)果的影響,并且自控閥門的開度自控調(diào)節(jié),不會出現(xiàn)閥門開過頭或開度不夠的現(xiàn)象。這樣減少了對消毒工的依賴,但對自動化和閥門的維護(hù)人員提出了較高要求。
發(fā)酵罐是發(fā)酵過程最主要設(shè)備,因此發(fā)酵罐的設(shè)計及加工非常重要。罐內(nèi)壁拋光度要在0.8u以上,以便清洗容易;內(nèi)盤管的固定方式最好不要用U型卡,當(dāng)消毒時,罐體震動,螺絲容易掉落;選擇質(zhì)量好、且耐壓的內(nèi)盤管,以免冷水泄露到發(fā)酵罐內(nèi)造成染菌;盡量不用環(huán)形空氣分布管,不然固體顆粒容易堵塞小氣孔,造成消毒不徹底;直噴式空氣分布的加強(qiáng)板不要焊接在罐底,時間久了,罐底出現(xiàn)裂縫,會造成物料進(jìn)入,形成消毒死角。PH、DO、溫度計焊坐焊接要采用氬弧焊,內(nèi)壁光滑,溫度計的接頭一定要與所選鉑電阻溫度計的型號一致,以免出現(xiàn)擰不緊及內(nèi)部積料問題。攪拌聯(lián)軸器盡量用法蘭聯(lián)軸器代替夾殼式聯(lián)軸器;攪拌葉和輪轂盡量用焊接取代螺絲連接,減少螺紋處的清洗死角。
發(fā)酵配套的管路應(yīng)力求簡單,實(shí)用,盡量減少管路死角和泄露點(diǎn):管件連接盡量采用氬弧焊接,管內(nèi)焊縫成型良好;法蘭用WN法蘭取代PL法蘭,法蘭墊片應(yīng)大小合適,不能采取過大或過小的墊片;移種、補(bǔ)料管路盡量采用倒U型布置,而不是U型布置,不然管道無法徹底清洗干凈;移種方式用焊接式三通隔膜閥組取代傳統(tǒng)的法蘭式三通隔膜閥組,減少移種過程中,多個法蘭泄露的隱患;盡量減少排污管路的數(shù)目,罐體排污可以借用移種站臺進(jìn)行排污。
2.1 料的因素對染菌問題分析
由于工業(yè)化生產(chǎn)用發(fā)酵培養(yǎng)基,大多是糧食類物料,有較多固形物存在,會對滅菌質(zhì)量造成很大的影響,使用時必須要經(jīng)過1mm的篩網(wǎng)過濾.以除去顆粒較大的料渣。淀粉如果升溫過快或者混合不均勻時容易接團(tuán),雖然罐溫顯示121度,但是“團(tuán)”內(nèi)部仍有大量雜菌被包裹在里面,引起染菌,淀粉類物料應(yīng)先攪拌均勻再加入一定的淀粉酶,通過篩網(wǎng)過濾后,打入發(fā)酵罐內(nèi),緩慢升溫到一定溫度進(jìn)行液化,然后再繼續(xù)加熱進(jìn)行消毒操作;培養(yǎng)基中當(dāng)含有較多的生黃豆粉、蛋白胨等有機(jī)氮源時,在消毒升溫過程中,會產(chǎn)生大量泡沫,泡沫特別多時會發(fā)生逃液,由于泡沫有隔熱作用,熱量不容易穿透進(jìn)去,因此造成培養(yǎng)基消不透,造成染菌事故;當(dāng)發(fā)酵培養(yǎng)基中含有大量豆油做碳源時,豆油和有機(jī)氮源容易接團(tuán),另外油膜對微生物有保護(hù)作用,因此含有大量豆油的培養(yǎng)基,一般需提高滅菌溫度和時間來達(dá)到滅菌效果;當(dāng)物料暫存間溫濕度達(dá)不到要求時,物料會受潮結(jié)塊、發(fā)霉,這樣的培養(yǎng)基進(jìn)入發(fā)酵罐消毒操作時,如果按照常規(guī)的消毒工藝會難以滅菌徹底。
2.2 法的因素對染菌問題分析
雖然染菌的因素眾多,但人的操作方法仍然占主導(dǎo)作用:實(shí)罐滅菌時,在升溫時應(yīng)打開排氣閥,排掉里面的冷空氣,以免造成“假壓”;消毒后沒有及時通空氣,造成罐壓跌零,外界雜菌進(jìn)入;火焰接種時,沒有屏風(fēng)保護(hù),空氣中雜菌進(jìn)入罐內(nèi);移種時受種罐壓力放的太低,都會造成雜菌進(jìn)入罐內(nèi);靠罐閥的拆檢不到位,造成閥門泄露引起染菌等。因此必須對員工不斷培訓(xùn),嚴(yán)格按照SOP進(jìn)行操作,加強(qiáng)無菌的管理工作,做到獎懲分明,通過設(shè)立無菌獎,提高員工的無菌操作水平。
2.3 環(huán)的因素對染菌問題分析
由于發(fā)酵車間與微生物息息相關(guān),因此發(fā)酵車間的環(huán)境衛(wèi)生也是一個非常重要的因素。通過對車間周圍環(huán)境的消毒和衛(wèi)生管理,可以最大程度地降低雜茵對發(fā)酵污染的威脅:活菌體滅活后再排放,主要包括取樣排污、旋風(fēng)排污、洗罐廢水、尾氣出口等,減少噬菌體和雜茵生長的機(jī)會。;每天由相關(guān)人員定時對地面、設(shè)備進(jìn)行清潔,確保無積水和積料;定期采用漂白粉等消毒劑對污水溝、地漏等消毒處理,以降低雜菌的密度??諌簷C(jī)采用口選在上風(fēng)口,提高采用口高度,并進(jìn)行預(yù)過濾;對染菌罐一定要進(jìn)行滅火后再處理。
[1]高自召.抗生素生產(chǎn)中染菌原因及解決方法[J].中國獸藥雜志,2004(01).
[2]俞俊棠,唐孝宣,鄔行彥,等.新編生物工藝學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.
[3]劉振宇.發(fā)酵制服染菌[M].華北制藥廠印制,1985.
[4]黨建章.發(fā)酵工藝教程[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2003.
[5]梁世中,孫連貴,陳合,等.生物工程設(shè)備[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2002.