空气中微生物存活的秘密与无菌空气制备
无菌空气是发酵正常进行的关键要素。
了解空气中微生物存活的形式 ，有利于我们的无菌空气制备，及车间环境微生物控制。
空气中有微生物存活,这一点是肯定的。抗生素发酵过程中,无菌空气净化除菌不彻底而引起大面积染菌就说明了这一点。与此同时,人类传染疾病的传播与流行,有相当一部分也来自于空气中微生物的作用。
空气中所含微生物的数量,同时又受所在地区、环境、气候条件、季节、人口稠密情况以及人类活动的影响,存在很大的差异。
一般来讲,人口稠密的城市要比人口稀少的农村含菌量多,夏季要比冬季细菌含量大,地平面要比高空空气含菌多。
进一步说,空气中的微生物单独存活有着诸多的不利因素。这首先表现为，空气中没有微生物存活所需要的营养,同时空气又受阳光的直接照射,起到了杀灭或抑制的作用。
综上所述,空气中微生物单独存活的可能性不大。
那么,空气中的微生物要克服以上这些不利因素而存活下来,它就必须有独特的存活方式。这就是,空气中的微生物大多数是依附或黏附在空气中的微细尘埃上或微细水雾的表面而存活的。
所以得到以下的理论判断:净化空气只要 能除掉一定数量、一定粒径的尘埃,就能达到无菌空气的级别要求了。
技术就在于细节，以下对微生物粒径与空气中尘埃粒径的比较，便于我们研究空气净化。
测量空气中微生物及尘埃的粒径,均采用长度单位微米(μm)米表示。μm可以简化为μ。
空气中尘埃及水雾的粒径一般为1~10μm。
微生物粒径的大小 (单位:μm)
通过空气中尘埃粒径与微生物粒径的比较得知,微生物最小粒径为0.3~ 0.5μm,而加上微生物存活在空气之中所依附的尘埃或水雾的粒径就远远大于以上这个长度了。
所以,在实践中可以认为,空气中只要能除滤掉0.3~0.5μm 的尘埃,就可以认为是无菌空气了。
要验证我们净化空气是否合格，就需要了解无菌空气的监测方法 。
在发酵工业生产中,对无菌空气的监测方法主要有三种。即肉汤培养法、微生物监测仪、尘埃粒子计数器。方法各异,操作步骤及取得的效果各不相同。
1)肉汤培养法
首先按配方制备好无菌肉汤培养液,并将其肉汤瓶所连接的进、排气导管一起进行灭菌消毒,冷却后待用。
使用前,被监测的空气吹口要有一小时以上的畅通排气。使用时,采用无菌操作的方法,把导管与吹口连接,然后向肉汤瓶内通入被监测的空气,一般连续通入三天至一周的时间。
监测结束后,把肉汤瓶内的培养液在无菌条件下,移样至无菌斜面或无菌试管,放置培养室内培养2~3天，观察斜面或试管是否长菌。
此方法操作繁杂,干扰较多,培养时间长,不直观。做的少很容易出错，因此不少单位已经放弃了应用该方法进行空气的无菌监测。
2)微生物监测仪
微生物监测仪的操作方法存在的弊病与肉汤培养法相同。
3)尘埃粒子计数器
尘埃粒子计数器的测试原理是根据尘埃粒子在一定光强照射下,能散射出与其直径成一定比例的光通量的原理而设计的。
其仪表的工作流程为:
空气中的尘埃粒子→抽气泵→光敏感区,形成与粒子成比例的光通量→光电倍增管的光电极上→转换与粒子成比例的电脉冲信号→电路进行幅值放大→甄别器甄别→计数器显示
所以,尘埃计数器必须具备光路、电路、气路个系统。在实际测试中,一般对一个测试口所测试的某一个或两个不同粒径,取12个测试值,然后去掉最大值和最小值,取10次测试的平均值,即为某一个测试点上的实际测试结果。
尘埃粒子计数器对空气洁净度的检验与监测,从理论到实际达到了一致的标准，而且操作简便,直观,是理想的空气洁净度检验的一种方法。
但是,在使用尘埃粒子计数器的操作过程中,也必须注意周围环境的震动、气流速度的稳定、校表的准确性、在现场的操作顺序等,力求得到准确的监测数据。
从空气中的尘埃粒径与微生物粒径之比较,推导到无菌空气的监测和无菌空气的标准,可以明确地得到以下结论:
只要空气中0.5μm的尘埃除滤到3粒以下,就可以认为是无菌空气。按照空气净化级别的要求,100级空气即为无菌空气。
以上这一论断不仅仅从理论上阐述是可行的,更重要的从发酵工业生产过程中,用无数成功及失败的教训证明也是正确的。
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