發酵罐用攪拌設備的防染菌的結構設計與分析

王穎

摘要：由于發酵過程中的染菌問題嚴重影響了發酵生產的效益，因此本文針對當前發酵生產中的發酵罐攪拌設備防菌問題展開分析，通過數據列舉的方式，從材料方面、設備方面以及人為因素方面對該問題進行了系統地闡述，并且提出了改善染菌問題的相應錯，題詞幫助抗生素生產廠家找出染菌因素，并從原因出發，找出防染菌的措施，以此提高抗生素生產的質量和效益。

關鍵詞：發酵罐用攪拌設備；防染菌；結構設計分析

1當前染菌問題現狀

在抗生素的生產過程中，發酵生產多為純培養過程，需要在無菌環境下進行，而發酵生產的操作由于其復雜性的特點，需要在發酵過程中給菌類供給空氣，同時還要進行尾氣排放，并且面臨著添加消泡劑、補充培養基、定時取樣以及改變通氣量等一系列操作，而上述操作均可能使得發酵生產的過程中出現染菌現象。與之相對的是，由于技術條件限制，在當前的發酵生產過程中，做到完全不染菌的概率是極低的，甚至可以忽略不計。本文根據國內當前的染菌數據針對青霉素、谷氨酸發酵噬菌體、鏈霉素、紅霉素以及四環素的染菌率做出了相應的表格統計，并且將不同的染菌原因加入了表格，以此形成詳細數據。詳細情況見表1。

由圖中數據可以得出，由設備不完善導致的染菌問題占了總體染菌原因的27%，而由于空氣導致的染菌問題占了總體染菌原因的55%。由于空氣系統染菌不可避免，因此本文主要針對發酵罐用攪拌設備的染菌問題進行分析。

攪拌設備是發酵生產的基礎，而設備的質量以及使用現狀則直接影響到發酵過程的染菌率，不論是傳動設備還是靜止設備，乃至滅菌空氣系統，一旦某一環節出現失誤，都有可能引起染菌問題，而根據可靠數據顯示，每降低1%的染菌率就會提高30億元的經濟效益，并且隨著抗生素發酵行業的持續發展，這一數字還在繼續擴大。攪拌傳動設備是發酵過程中所需設備的核心部件之一，攪拌設備可能導致的染菌問題主要由以下兩點原因構成：其一，軸封密封不嚴格，導致罐內形成負壓，從而外界空氣進入罐內，進而引起染菌問題，此外，當潤滑液進入罐內的時候，也可能由于潤滑液自身帶入雜菌從而引發染菌；其二，罐內連接件以及內構件存在滅菌死角，在由于菌種攜帶雜菌，而在后續的發酵生產過程中，由于操作不當或者發酵罐存在滅菌死角，從而導致培養基和設備滅菌不徹底，一旦出現耐熱性的芽孢桿菌，就會導致多個發酵罐連續染菌，從而導致前功盡棄。

2防染菌措施分析

2.1改進發酵罐的密封性

當前的染菌問題多由于空氣以及潤滑液攜帶雜菌進入罐內而形成染菌現象，國內普遍采取機械密封來提高密封性，而潤滑液則成了影響染菌問題的重要因素之一，因此為了有效降低染菌率，針對潤滑液泄露問題，應該采取開式干磨結構發酵機封技術，以該技術取代潤滑液，從而防止潤滑液攜帶雜菌導致的染菌問題。

2.2發酵罐用攪拌設備的防染菌構造

針對攪拌設備的防染菌構造主要是對釜內聯軸器的改進和攪拌器的改進。針對釜內的聯軸器來說，構造越簡單，越容易進行滅菌處理，并且對于大型發酵罐來說，聯軸器可能達到15m長度，因此對其的安裝、拆卸、滅菌問題都比較困難，而通過對聯軸器的改造，可以將其改為鍛打式夾殼設計，之后進行拋光處理，從而有效提高滅菌效率，降低染菌率。

針對攪拌器來說，攪拌器的設計盡量保持整體性，避免過多的連接點從而造成滅菌盲點。針對必須用螺栓進行連接的部位，可以對攪拌器進行開式安裝設計，對螺栓進行無葉片連接，對于非開式的攪拌葉片，則設計成為可拆式，并且采取絞制孔，以此減少發酵過程中的積料問題，對于攪拌器的安裝螺紋孔需要進行防積料設計。

2.3加強染菌原因分析

在發酵過程產生染菌現象之后，必須針對染菌原因進行分析，總結染菌的經驗教訓，進而防患于未然，積極克服染菌原因，從而達到標本兼治的效果。總的來說，染菌原因主要有：種子帶菌、空氣帶菌、設備滲漏、滅菌不徹底、操作失誤、防菌管理不足六大部分，本文以上海味精廠里谷氨酸發酵染菌案例進行分析，詳細數據見表2。

由上述數據可以看出，空氣染菌和原因不明的染菌占比最多，因此應該加強對染菌原因的分析，同時針對設備滲漏以及管理不足問題也應該加以重視，完善設備功能，減少染菌問題發生概率。

3小結

在發酵產業中，染菌問題嚴重影響發酵企業的產量和產品質量，因此必須針對發酵過程中的攪拌設備進行嚴格處理和工藝優化，進而以此為出發點減少染菌因素，從而減少發酵過程中的染菌率，提高企業生產效益。

參考文獻

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