一、什么是生物膜?
生物膜(也被稱為生物被膜)是微生物分泌于體外的高分子聚合物,它常見(jiàn)于制藥、食品與個(gè)人護(hù)理品行業(yè)的生產(chǎn)或水系統(tǒng)中,其存在可顯著提高微生物對(duì)惡劣環(huán)境和消毒劑的抗性,而且生物膜較難被清除,所以一旦生產(chǎn)或水系統(tǒng)遭受微生物污染,并產(chǎn)生了生物膜,就極易導(dǎo)致系統(tǒng)在常規(guī)清洗、消毒后,微生物依然頻繁超標(biāo),并帶來(lái)相應(yīng)的質(zhì)量隱患。本文重點(diǎn)介紹生物膜的形成過(guò)程與危害,并分析生物膜污染控制與預(yù)防的關(guān)鍵點(diǎn)。
重點(diǎn)總結(jié)生物膜的相關(guān)知識(shí):
①生物膜是水系統(tǒng)常見(jiàn)的一種微生物污染類型。
②一般清洗和消毒方式無(wú)法理想解決生物膜,而奧克泰士卻可以很好的解決生物膜問(wèn)題。
③常見(jiàn)于如醫(yī)療器械、水系統(tǒng)、食品和乳制品等不同行業(yè)的設(shè)備。。常見(jiàn)的病原體包括細(xì)菌、真菌、病毒、原生動(dòng)物和致病性藍(lán)藻,都參與了生物膜的形成。
二、生物膜的形成過(guò)程
一般來(lái)說(shuō),生物膜的形成可以分為以下幾個(gè)階段(如圖1所示):
沉降:浮游的微生物是無(wú)法產(chǎn)生生物膜的,只有當(dāng)微生物沉降于設(shè)備表面,才會(huì)產(chǎn)生生物膜。而設(shè)備中沉降的菌落數(shù)與設(shè)備表面的粗糙度、生產(chǎn)環(huán)境、清潔和消毒頻率有直接關(guān)系。
細(xì)菌間的粘附:當(dāng)設(shè)備表面有大量的沉降菌時(shí),能夠產(chǎn)生生物膜的綠膿桿菌、芽孢桿菌以及葡萄球菌等細(xì)菌便開(kāi)始分泌胞外聚合物。由多糖、纖維蛋白、核苷酸及磷脂組成的胞外多聚物會(huì)形成莢膜,并相互粘附,逐漸形成黏液層。
繁殖:黏液層中微生物不斷繁殖,胞外聚合物增多并逐漸形成生物膜。
生長(zhǎng)/成熟:生物膜幫助膜下的微生物進(jìn)行能量、物質(zhì)與信息的傳遞。生物膜成熟后會(huì)逐漸吸附更多浮游微生物,并幫助生物膜下的微生物抵御惡劣環(huán)境。
分散釋放:隨著生物膜下微生物的不斷增生,生物膜會(huì)在剪切力的作用下,逐漸向環(huán)境中釋放微生物。
三、生物膜帶來(lái)的隱患與危害性
生物膜是微生物污染的一個(gè)關(guān)鍵且較容易被忽視的來(lái)源。系統(tǒng)中的生物膜會(huì)引發(fā)諸多生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)備維護(hù)方面的風(fēng)險(xiǎn),具體來(lái)說(shuō),它帶來(lái)的隱患與危害性有以下幾點(diǎn):
危害性:
①生物膜會(huì)保護(hù)其內(nèi)部微生物,從而導(dǎo)致消毒殺菌措施失敗;
②生物膜為微生物繁殖提供充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),加速微生物的增殖速度;
③持續(xù)性微生物(細(xì)菌)污染。生物膜會(huì)不斷向水體釋放微生物,從而造成持續(xù)性污染;
④生物膜占據(jù)管道空間,影響供水效率,嚴(yán)重情況下甚至?xí)氯芫€;
⑤生物膜的存在會(huì)對(duì)金屬管道有持續(xù)性腐蝕。
隱患:
①生物膜在成熟后,會(huì)不斷向環(huán)境中釋放微生物,導(dǎo)致產(chǎn)品或生產(chǎn)用水微生物頻繁超標(biāo)。諸多微生物分泌物可能會(huì)影響產(chǎn)品配方體系、損害產(chǎn)品質(zhì)量、加速產(chǎn)品變質(zhì)。如果生物膜下含有致病菌,那么就可能會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量事故,危及使用者的健康。
②生物膜下的微生物對(duì)惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的抵御能力,在諸多苛刻的條件(如﹣10℃以下、110℃以上,pH 1以下、pH13以上)依然可以穩(wěn)定存活。而且生物膜下的微生物可遷移至其他設(shè)備表面,生成新的生物膜。這導(dǎo)致設(shè)備中的生物膜問(wèn)題難以被清除。
③設(shè)備表面長(zhǎng)期存在生物膜時(shí),易導(dǎo)致微生物腐蝕。生物膜可加速不銹鋼表面的腐蝕,使之產(chǎn)生銹斑。塑料表面長(zhǎng)期存在生物膜則易發(fā)生色變,最終會(huì)被腐蝕至不可使用。這種生物腐蝕往往發(fā)現(xiàn)較晚,最終會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生高昂的維修成本。
三、生物膜清除-有效解決方案
01、常見(jiàn)的生物膜去除產(chǎn)品和方法
l含酶清洗劑;
l去生物膜清洗劑(表面活性劑、增溶劑、抗污垢添加劑等);
l使用含氯消毒劑、過(guò)氧乙酸等處理。
這些方式雖然都有一定的效果,但不夠理想。尤其是使用后常會(huì)帶來(lái)腐蝕性問(wèn)題,這對(duì)許多設(shè)施來(lái)說(shuō),需要投入高昂的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用來(lái)盡量降低腐蝕性的危害,且在一定程度上減少了設(shè)備的壽命周期,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)得不償失。除此之外,現(xiàn)場(chǎng)操作者需要忍受產(chǎn)品刺鼻氣味和致畸的潛在風(fēng)險(xiǎn),這無(wú)疑極大增加了職業(yè)健康危害防控和賠付的風(fēng)險(xiǎn)。
在這種情況下,人們需要?dú)⒕ЯΩ?,腐蝕性更低的產(chǎn)品來(lái)達(dá)到殺滅微生物和消除生物膜的效果,且這種產(chǎn)品需要是生態(tài)安全的。
02、新型生態(tài)消毒方式-清除生物膜
奧克泰士在水處理方面的優(yōu)勢(shì):
1. 清除生物膜:兩相效力和微動(dòng)作用,令?yuàn)W克泰士可以輕松清除生物膜,定期使用可有效防止生物膜的后續(xù)再次滋生。
2. 廣譜殺菌:能夠殺滅革蘭氏陰性、革蘭氏陽(yáng)性、酵母菌、霉菌、藍(lán)細(xì)菌等各種類型微生物,包括寡營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌、假單胞菌、羅爾斯通氏菌、洋蔥伯克霍爾德菌、硫酸鹽還原菌等。
3. 溶解于水:能以任何比例與水混合,殺菌作用無(wú)盲區(qū)。
4. 良好的材料兼容性,適合濾芯、反滲透膜等各環(huán)節(jié)的使用。奧克泰士對(duì)腐蝕性有著嚴(yán)格控制(基本無(wú)腐蝕),有效保障生產(chǎn)設(shè)備的良好允許和壽命周期。
5. 劑量可準(zhǔn)確控制和測(cè)量,可以方便確認(rèn)使用后的沖洗潔凈程度,不影響消毒后的正常制水。
6. 食品級(jí),無(wú)色無(wú)味無(wú)毒,呵護(hù)員工職業(yè)健康,避免傳統(tǒng)消毒方式的職業(yè)健康危害。
7. 專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)、豐富的從業(yè)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和微生物污染情況提供訂制的消毒技術(shù)方案。
總結(jié):生物膜的預(yù)防關(guān)鍵點(diǎn)
在清除生物膜后,首先需要重新評(píng)估設(shè)備的污染控制策略,以防止生物膜再次產(chǎn)生。在生物膜產(chǎn)生過(guò)程中,系統(tǒng)往往長(zhǎng)期缺乏有效的清洗和消毒。生物膜的生成需要大量的碳源與氮源。有效的清洗工藝可降低系統(tǒng)中存在的有機(jī)物,避免生物膜的生成。
在確定清洗工藝后,還需重新評(píng)估系統(tǒng)的清洗、消毒方式與頻率。同時(shí)應(yīng)避免生產(chǎn)系統(tǒng)中存在積水或盲端等相關(guān)設(shè)計(jì)缺陷。在長(zhǎng)期運(yùn)行的水系統(tǒng)中,如果存在大量紅銹,則會(huì)增加設(shè)備表面的粗糙度,導(dǎo)致微生物沉積,并逐漸生成生物膜。所以推薦對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行定期的除銹、消毒。
簡(jiǎn)而言之,生物膜是導(dǎo)致生產(chǎn)和水系統(tǒng)中微生物污染的一個(gè)關(guān)鍵且較容易被忽視的源頭,如果不能有效清除生物膜,對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)備維護(hù)等多方面都會(huì)造成負(fù)面的影響,因此選擇專業(yè)有效的生物膜控制和預(yù)防方案非常關(guān)鍵!!