使用美国ＮＢＳ40Ｌ全自动发酵罐的几点体会
2007-03-27 21:19:34   来源：山东医药工业   评论：0 点击：

ＮＢＳ40Ｌ发酵罐是美国ＮｅｗＢｒｕｎｓｗｉｃｋＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ公司九十年代初生产的全自动发酵罐,具有自动化程度高,操作方便,设备体积小,集合程度高等优点。该设备通体不锈钢结构,微机控制发酵参数,较好地适应了生物技术产品的发酵生产。该设备自九三年购入,因闲置多年,过了设备保修期。由于工作需要,需使用ＮＢＳ40Ｌ发酵罐,而ＮＢＳ40Ｌ罐是一技术含量较高的全自动发酵设备,于是我们先翻译、熟悉操作手册,然后摸清管路,在此基础上成功的启用了该设备。在使用ＮＢＳ40Ｌ罐的半年中,最初不断出现故障,不时地出现新问题,我们都一一给予解决。现在我们觉得ＮＢＳ40Ｌ发酵罐是一种很不错的设备。正是这个进口设备的消化、吸收过程,发现与解决问题的过程我们觉得非常有意义。为此,把使用ＮＢＳ40Ｌ发酵罐的几点体会介绍给大家:一、控制板故障的解决　在首次试机时就出现了温度控制故障,温度显示与实际温度不符,更严重的是没有办法灭菌。经请电器工程师查验后认为控制板集成块坏了。修好后,使用不长时间又出现故障,温控不准。转速无法控制,查验后又是控制板集成块坏了。我们发现故障发生的时间多为晚上清洗消毒,高压灭菌操作时。

　　我们经过对几次故障的分析认为,该设备对电压范围及波动要求严格(表1),目前厂内的电压变化较大(表2),尤其是晚上用电单位减少后,电压增高或不稳定极易击穿成块,造成故障。针对电压问题,我们为发酵罐加上一台电子管稳压器,型号ＳＨ1742(5Ｋｖ)电子交流稳压器。以后二十余批的发酵罐没再出现相同的问题。进口设备由于电压问题出现故障,常见是110Ｖ电压错接220Ｖ,烧坏保险丝或设备其他部分。由于电压的波动较大而击穿电路块,造成设备故障的事情很少发生。ＮＢＳ40Ｌ发酵罐的说明书中对此未有特殊的要求,原有ＮＢＳ5Ｌ罐使用时也未出现同样故障。ＮＢＳ40Ｌ全自动发酵罐很有必要安装一稳压器来供应中国市场,以减少由于电压的变化而造成故障。二、发酵罐进水,引起染菌的原因之一　使用ＮＢＳ40Ｌ罐的27批产品中,出现染菌6批。经分析,这几批的染菌批号,主要是由于高压灭菌后,在冷却过程中发酵罐内进水,出现体积增大2Ｌ左右。接种前对发酵进行菌检呈阳性。发酵罐进水的原因,根据《设备操作手册》,可能是搅拌轴封压力太大所致。该设备要求轴封压力控制在10ＰＳＩ以下,而实际上我们控制的压力为5-8ＰＳＩ,所以构不成进水的原因。后经反复试验,分析原因,是该发酵罐高压消毒灭菌后进入冷却状态时,由于罐温度下降而产生了负压。当冷却温度降至摄氏47℃时,由冷却状态进入培养控制状态进入空气的气动阀门和排气的气动阀打开,正常情况下(罐设计状态),罐内外压力将很快达到平衡,但由于排气过滤器在灭菌时变湿或长时间使用发生堵塞,使这一平衡过程延长,加之排气过滤器的冷凝水排放气动阀污染杂质密封不严,冷凝水管里的水就被这一持续的负压倒吸入罐增大了罐体积并污染罐液。找到原因后我们建立了科学的操作方法,一方面清洗排气过滤器,75%乙醇溶液浸泡,用前干燥,使负压产生时间大大减少;另一方面在压力平衡前向冷凝水管内(细管)连续通入蒸汽,有效的防止了冷凝水倒吸入罐;第三定期用蒸馏水冲洗气动阀,使之保持清洁。在后来连续数十余批的发酵中,没有再出现染菌问题,结果令人满意。可见ＮＢＳ40Ｌ罐的设计,对外部条件及操作要求都比较严格。

三、灭菌过程存在的问题与解决　

ＮＢＳ40Ｌ罐的灭菌控制是自动进行的,当调整好蒸汽压力,设定好灭菌时间、转数,则自动完成灭菌过程(121 5℃)。但仍有两个问题需要解决。(1)升温速度太慢或达不到121 5℃。分析其原因,除了蒸汽压太低远达不到要求(低于16ＰＳＩ)外,一个非常重要的原因是气动阀空气压力(仪器空气压力)不够。设备要求60ＰＳＩ,约0 4ＭＰａ,实际上在0 4ＭＰａ时就不能正常自动灭菌了,要求压力范围0 4—0 7ＭＰａ。缺一个衡压装置是该设备的不足。(2)罐液体积增加较大。对于用蒸汽高压灭菌的发酵罐来讲,在灭菌过程中体积增加是正常的,但是如何减少增加的体积,的确是一个操作者的经验问题。经多次摸索,我们将灭菌后增加的体积由2—3Ｌ控制到1Ｌ左右。发酵罐灭菌时体积增加的原因是由于接种口、取样口、进气管道、排放口在蒸汽灭菌时产生的,一般要求罐液温度达到100℃时,可打开各管口的进汽阀和排汽阀进行灭菌,如改为罐液温度达到121 5℃时打开各管口进行灭菌,该问题迎刃而解。

四、备品备件　购买设备,一个重要的问题,就是要弄清哪些是设备自带的必要部件,哪些是可选择的备品备件(Ｏｐｔｉｏｎａｌ)。设备的价格往往与之密切相关。ＮＢＳ40Ｌ发酵罐的备件不够,为了解决酸、碱口以针头加液流量太小及接种等问题,我们从实际出发,自制流加管和接种枪等备件,这些“土备件”较好地与“洋设备”匹配,成功地用在了生物技术发酵生产工作中。总之,在企业里进口仪器、设备的消化、吸收和使用是一项很重要的工作。在这个过程无论出现什么问题,最终都要靠自己的努力多动脑筋,弄清楚设备、仪器的工作原理及设计管线图等,才能很好使用这些“洋设备”。美国ＮＢＳ40Ｌ全自动发酵罐的成功使用,也说明了这一点。