发酵工艺：浅谈发酵过程中的芽孢类染菌原理及防治措施

发酵设备之发酵罐

发酵罐生产流程包括物料投入、发酵过程、液态/固态分离和纯化等阶段。在发酵过程中，微生物体通过合适的环境和营养条件，由低密度、悬浮状态转化为高密度、附着状态，从而进行合成趋同，产生所需高纯度的生物制品。

发酵罐的工艺参数包括温度、压力、pH值、营养成分、氧气含量等，可以影响微生物的生长，进而影响生产出的生物产物质量和产率。可通过监控和调节这些工艺参数，来控制生物反应的品质和成果。

总之，发酵罐在生物技术和化学工程领域中被广泛应用，其有极高的生产效率和经济价值，为人类生产、医疗和保健等领域的发展做出了重要贡献。

微生物的多样性

蒸汽灭菌是一种常见的发酵罐灭菌方法，它利用高温高压的蒸汽对发酵罐内壁和内部物料进行灭菌处理，这个过程可以有效杀灭各种细菌、真菌、病毒等微生物。

灭菌效果好、速度快、操作简单。理论上，它可以有效杀灭各种细菌、病毒和真菌，包括难以灭活的芽孢菌。同时，由于蒸汽可以充分地渗透或热传导到物品内部，因此可以对各种形状和大小的物品进行灭菌处理，包括液体、固体和气体等。

蒸汽灭菌要求发酵罐材质和内部物料能耐受蒸汽，有一定操作弹性、内部附件尽量减少（避免死角）、物料与能量传递性能强，并可进行一定调节以便于清洗、减少污染，所以一旦上述方面出现问题就会在一定程度上影响最终的灭菌效果。另外，即使是发酵罐是采用蒸汽高温杀菌，但在实际生产中也偶尔出现灭菌失败的情况——尤其是常出现耐热芽孢导致的灭菌失败。

蒸汽灭菌之发酵罐内部结构

不合理的装载、灭菌物的预处理不当、未充分排除冷空气等因素会影响蒸汽灭菌的完成程度，会在一定程度上削弱蒸汽饱和程度、蒸汽的穿透能力、蒸汽的热传导效力等参数，使其达不到最理想的效力，尤其当这些因素与极度耐热微生物同时出现时，就会在极大几率上会出现灭菌失败的情况。

芽孢杆菌，尤其是超级耐热芽孢对温度有着极高的抗性。芽孢在形成时会合成一些特殊的酶，这些酶比繁殖体中的酶具有更强的耐热性。芽孢核心和皮质层中含有大量吡啶二羧酸（简称DPA）,占芽孢干重的5%-15%，是芽孢特有的成分，在细菌繁殖体和其他生物细胞中都没有。DPA能以一种目前尚不明确的方式，使芽孢的酶类具有极高的稳定性。芽孢形成过程中会很快合成DPA，同时也获得耐热性。

所以，即使在理想情况下，蒸汽对芽孢的杀灭也有一定局限，更何况实际蒸汽灭菌操很难达到最理想的理论程度，所以在现实中发酵罐经蒸汽灭菌后仍然会出现微生物污染的情况，其中最频繁的情况是耐热芽孢污染。

杀灭芽孢最有效的方式之一采用杀孢子剂（Sporicide）处理。杀孢子剂是个舶来词，是英文Sporicide的翻译，意思是能够杀灭“spore”的药剂，由于spore同时代表芽孢和孢子，孢子也是一种常见的高抗性微生物种类，所以Sporicide被译为杀孢子剂，但其最合理的解释应该是杀芽孢剂。

杀孢子剂【奥克泰士Oxytech】灭菌原理

奥克泰士Oxytech来自德国，作为一款卓越的杀孢子剂和灭菌剂，能够有效杀灭包括耐热芽孢在内的所有类型微生物。奥克泰士Oxytech采用特殊的复合工艺制造，具备多重机理杀菌作用，所以其独特优势之一就是可以在较低的药剂浓度下实现对芽孢的彻底杀灭，这样就同时具备了良好的材料相容性，将腐蚀性控制在了极低的水平之内。其作用完毕后分解为水和氧气，生态安全，不会对后续的发酵工作产生影响，保护操作人员的职业健康。