發(fā)酵罐用攪拌設(shè)備的防染菌的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析

王穎

摘要：由于發(fā)酵過程中的染菌問題嚴(yán)重影響了發(fā)酵生產(chǎn)的效益，因此本文針對當(dāng)前發(fā)酵生產(chǎn)中的發(fā)酵罐攪拌設(shè)備防菌問題展開分析，通過數(shù)據(jù)列舉的方式，從材料方面、設(shè)備方面以及人為因素方面對該問題進(jìn)行了系統(tǒng)地闡述，并且提出了改善染菌問題的相應(yīng)錯，題詞幫助抗生素生產(chǎn)廠家找出染菌因素，并從原因出發(fā)，找出防染菌的措施，以此提高抗生素生產(chǎn)的質(zhì)量和效益。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵罐用攪拌設(shè)備;防染菌;結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

1當(dāng)前染菌問題現(xiàn)狀

在抗生素的生產(chǎn)過程中，發(fā)酵生產(chǎn)多為純培養(yǎng)過程，需要在無菌環(huán)境下進(jìn)行，而發(fā)酵生產(chǎn)的操作由于其復(fù)雜性的特點，需要在發(fā)酵過程中給菌類供給空氣，同時還要進(jìn)行尾氣排放，并且面臨著添加消泡劑、補充培養(yǎng)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(fā)酵生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)染菌現(xiàn)象。與之相對的是，由于技術(shù)條件限制，在當(dāng)前的發(fā)酵生產(chǎn)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(jù)國內(nèi)當(dāng)前的染菌數(shù)據(jù)針對青霉素、谷氨酸發(fā)酵噬菌體、鏈霉素、紅霉素以及四環(huán)素的染菌率做出了相應(yīng)的表格統(tǒng)計，并且將不同的染菌原因加入了表格，以此形成詳細(xì)數(shù)據(jù)。詳細(xì)情況見表1。

由圖中數(shù)據(jù)可以得出，由設(shè)備不完善導(dǎo)致的染菌問題占了總體染菌原因的27%，而由于空氣導(dǎo)致的染菌問題占了總體染菌原因的55%。由于空氣系統(tǒng)染菌不可避免，因此本文主要針對發(fā)酵罐用攪拌設(shè)備的染菌問題進(jìn)行分析。

攪拌設(shè)備是發(fā)酵生產(chǎn)的基礎(chǔ)，而設(shè)備的質(zhì)量以及使用現(xiàn)狀則直接影響到發(fā)酵過程的染菌率，不論是傳動設(shè)備還是靜止設(shè)備，乃至滅菌空氣系統(tǒng)，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，都有可能引起染菌問題，而根據(jù)可靠數(shù)據(jù)顯示，每降低1%的染菌率就會提高30億元的經(jīng)濟(jì)效益，并且隨著抗生素發(fā)酵行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，這一數(shù)字還在繼續(xù)擴(kuò)大。攪拌傳動設(shè)備是發(fā)酵過程中所需設(shè)備的核心部件之一，攪拌設(shè)備可能導(dǎo)致的染菌問題主要由以下兩點原因構(gòu)成：其一，軸封密封不嚴(yán)格，導(dǎo)致罐內(nèi)形成負(fù)壓，從而外界空氣進(jìn)入罐內(nèi)，進(jìn)而引起染菌問題，此外，當(dāng)潤滑液進(jìn)入罐內(nèi)的時候，也可能由于潤滑液自身帶入雜菌從而引發(fā)染菌;其二，罐內(nèi)連接件以及內(nèi)構(gòu)件存在滅菌死角，在由于菌種攜帶雜菌，而在后續(xù)的發(fā)酵生產(chǎn)過程中，由于操作不當(dāng)或者發(fā)酵罐存在滅菌死角，從而導(dǎo)致培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底，一旦出現(xiàn)耐熱性的芽孢桿菌，就會導(dǎo)致多個發(fā)酵罐連續(xù)染菌，從而導(dǎo)致前功盡棄。

2防染菌措施分析

2.1改進(jìn)發(fā)酵罐的密封性

當(dāng)前的染菌問題多由于空氣以及潤滑液攜帶雜菌進(jìn)入罐內(nèi)而形成染菌現(xiàn)象，國內(nèi)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(yīng)該采取開式干磨結(jié)構(gòu)發(fā)酵機封技術(shù)，以該技術(shù)取代潤滑液，從而防止?jié)櫥簲y帶雜菌導(dǎo)致的染菌問題。

2.2發(fā)酵罐用攪拌設(shè)備的防染菌構(gòu)造

針對攪拌設(shè)備的防染菌構(gòu)造主要是對釜內(nèi)聯(lián)軸器的改進(jìn)和攪拌器的改進(jìn)。針對釜內(nèi)的聯(lián)軸器來說，構(gòu)造越簡單，越容易進(jìn)行滅菌處理，并且對于大型發(fā)酵罐來說，聯(lián)軸器可能達(dá)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(lián)軸器的改造，可以將其改為鍛打式夾殼設(shè)計，之后進(jìn)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(shè)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(jìn)行連接的部位，可以對攪拌器進(jìn)行開式安裝設(shè)計，對螺栓進(jìn)行無葉片連接，對于非開式的攪拌葉片，則設(shè)計成為可拆式，并且采取絞制孔，以此減少發(fā)酵過程中的積料問題，對于攪拌器的安裝螺紋孔需要進(jìn)行防積料設(shè)計。

2.3加強染菌原因分析

在發(fā)酵過程產(chǎn)生染菌現(xiàn)象之后，必須針對染菌原因進(jìn)行分析，總結(jié)染菌的經(jīng)驗教訓(xùn)，進(jìn)而防患于未然，積極克服染菌原因，從而達(dá)到標(biāo)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(shè)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(fā)酵染菌案例進(jìn)行分析，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。

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

3小結(jié)

在發(fā)酵產(chǎn)業(yè)中，染菌問題嚴(yán)重影響發(fā)酵企業(yè)的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，因此必須針對發(fā)酵過程中的攪拌設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格處理和工藝優(yōu)化，進(jìn)而以此為出發(fā)點減少染菌因素，從而減少發(fā)酵過程中的染菌率，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)：

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