染菌排查：從“散彈射擊”到“精準定位”的科學思維
在發酵車間，染菌警報響起后的場景我們都不陌生：技術人員奔波于各個潛在污染點，對空氣系統、設備閥門、管路接口、操作流程等進行“地毯式”排查。這種散彈射擊式的排查方式不僅耗費大量人力物力，更致命的是往往無法及時準確地找到污染根源。
更為棘手的是，不明原因的染菌比例相當高。有分析顯示，不明原因的染菌可高達25-35%，這意味著近三分之一的染菌事件可能無法找到真正原因，導致同樣的問題反復發生。
本文旨在結合發酵行業專家的深度思考，分享一種更科學、更系統的染菌分析思維，幫助大家從“競爭性生長”的本質出發，精準定位染菌原因。
一、為何“散彈射擊”式排查效果有限？
傳統排查方式效率低下的根本原因在于其缺乏系統性和針對性：
? 重點不突出：同時檢查空氣系統、設備密封、滅菌操作等數十個環節，注意力分散 ? 邏輯不清晰：未根據染菌類型、時間等關鍵信息進行初步篩選 ? 動態過程忽視：很少考慮生產菌與雜菌在發酵罐內的動態競爭關系
這種粗放式排查的直接后果是，真正的原因可能被忽略，而次要問題卻被反復檢查。下面，我們介紹一種更加科學的分析框架。
二、科學分析：從“競爭性生長”角度思考染菌問題
當發酵罐內已經發生染菌，我們需要思考一個核心問題：為何在初始數量占絕對優勢的情況下，生產菌仍然會競爭不過雜菌？
針對這一現象，我們可以考慮以下關鍵分析思路：
1. 是否存在持續性污染源？
這是最需要優先排查的根本原因。如果污染源未被切斷，即便目標菌初始占優，也會因被持續“稀釋”而失去數量優勢。
重點關注：空氣過濾器效率下降、設備微小滲漏（如夾層穿孔、管道穿孔、閥門泄漏和攪拌軸密封泄漏）、流加物料帶菌等持續性污染源。
2. 培養基是否營養過于“豐富”？
豐富的培養基就像一場無差別盛宴，消除了雜菌的營養劣勢。生產菌無法通過快速消耗特定營養物質來抑制雜菌生長，導致雜菌“坐享其成”。
3. 生產菌自身是否“狀態不佳”？
如果接種的生產菌種子活性不足（如菌種老化、保存不當），其生長繁殖速度會遠低于雜菌，無法在發酵初期迅速形成絕對優勢群體。
4. 工藝條件是否更適合雜菌生長？
發酵過程中的溫度、pH、溶氧等參數控制不當，可能無意中為雜菌創造了更有利的條件。特別是發酵中后期的環境變化，可能更適合某些雜菌（如耐熱芽孢桿菌）的生長。
三、多維度溯源：精準定位染菌原因的系統方法
基于上述競爭性生長的分析框架，我們可以結合以下幾個維度進行精準溯源，大幅提高排查效率：
1. 從染菌時間分析
? 發酵前期染菌：重點懷疑種子帶菌、培養基或設備滅菌不徹底，或接種操作不當 ? 發酵中期染菌：重點排查補料系統、設備滲漏或空氣系統 ? 發酵后期染菌：主要考慮中間補料污染、設備微小泄漏或操作失誤
2. 從雜菌類型分析
? 耐熱芽孢桿菌：強烈指向設備存在“死角”或培養基/設備滅菌不徹底 ? 球菌或不耐熱桿菌：可能來自空氣系統、冷卻系統或種子帶菌 ? 革蘭氏陰性菌：通常與水系統相關，重點檢查設備滲漏或冷卻器穿孔
3. 從污染范圍分析
? 多個罐同時染菌：大概率是公用系統（如空氣系統、配料系統）問題 ? 單個罐連續染菌：重點檢查該罐體是否有死角或設備滲漏 ? 散在性個別罐染菌：原因復雜，需結合時間和菌型綜合分析
四、構建精準防控體系：從被動應對到主動預防
基于以上系統分析，我們可以建立更加精準的防控制度：
1. 建立染菌數據庫：記錄每次染菌的時間、菌型、范圍和處理措施，尋找規律性。 2. 引入先進監測技術：考慮采用在線光譜分析等先進技術，實現染菌的早期預警。 3. 制定針對性SOP：根據不同產品、不同季節的特點，制定有針對性的滅菌和消毒規程。 4. 加強人員培訓：提高操作人員的無菌意識和技能，確保每個環節的無菌操作都規范執行。
結語
發酵染菌排查不應是一場散彈射擊式的盲目戰斗，而應是一次精準定位的科學偵查。通過從競爭性生長的本質出發，結合多維度溯源分析，我們可以大幅提高排查效率和準確性，減少生產損失，提升發酵生產的穩定性和經濟性。
未來，隨著更多智能監測技術和預防性維護策略的應用，我們有希望將發酵染菌從“被動應對”轉變為“主動預防”，最終實現發酵過程的精準控制和優化。
