簡(jiǎn)介

　　在生產(chǎn)消費(fèi)品時(shí)，有效地清潔生產(chǎn)設(shè)備對(duì)質(zhì)量控制來說至關(guān)重要。清潔工藝的目標(biāo)是降低產(chǎn)品污染的風(fēng)險(xiǎn)，有效的清潔工藝可以將風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的水平，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。如果無法衡量和驗(yàn)證清潔工藝的有效性，就無法了解產(chǎn)品質(zhì)量和消費(fèi)者安全的風(fēng)險(xiǎn)。

　　根據(jù)美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）提供的數(shù)據(jù)，2017年食品和飲料行業(yè)產(chǎn)品召回的主要原因是微生物對(duì)產(chǎn)品的污染。對(duì)于減少和消除微生物污染來說，強(qiáng)有力的清潔工藝至關(guān)重要，因此監(jiān)控清潔工藝有效性的方法同樣至關(guān)重要。

　　總有機(jī)碳（TOC）分析是消費(fèi)品生產(chǎn)商廣泛采用的非專屬方法，用于檢測(cè)產(chǎn)品、清潔劑、以及微生物等污染物的殘留量。

　　為了證明TOC分析法適用于預(yù)期用途，我們對(duì)設(shè)備清潔之后可能尚存的殘留物進(jìn)行了回收和線性研究。工廠通常會(huì)測(cè)試化學(xué)污染物和化合物，但很少用TOC分析法來測(cè)試微生物的回收率。本文旨在探討對(duì)于清潔驗(yàn)證和確認(rèn)，TOC分析法能否證明可接受的微生物污染回收率和線性。

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和設(shè)置

　　我們同科羅拉多大學(xué)博爾德分校合作，用一整夜時(shí)間在胰酶大豆肉湯中培養(yǎng)100毫升枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）。以4500轉(zhuǎn)/分鐘的速度將最終培養(yǎng)物的十毫升等分試樣離心分離10分鐘，形成細(xì)胞沉淀。

　　在每次離心之間，倒出上面的液體，用渦旋混合方法用10毫升超純水使沉淀細(xì)胞重新懸浮。重復(fù)此過程7次。設(shè)計(jì)淋洗循環(huán)以除去細(xì)胞培養(yǎng)基帶來的TOC污染。在第7次淋洗循環(huán)后，根據(jù)已有的4,6-二氨基-2-苯基吲哚（4,6-diaminidino-2-phenylindole，DAPI）染色任務(wù)來對(duì)細(xì)胞進(jìn)行重新懸浮、稀釋、計(jì)數(shù)（見圖1）。

　　確定細(xì)胞密度之后，用Sievers*M9 TOC分析儀測(cè)量1 ppm確認(rèn)標(biāo)樣組，然后進(jìn)行三次細(xì)胞濃度稀釋。在測(cè)量TOC之后，用0.45μm滅菌過濾器過濾剩余樣品，除去細(xì)菌（見圖2）。然后再次測(cè)量TOC以確定每個(gè)樣品的非細(xì)胞背景TOC（見圖2）。

　　討論與結(jié)論

　　微生物TOC相關(guān)結(jié)果和試樣污染圖都說明了連續(xù)監(jiān)測(cè)已有的清潔工藝有效性的重要性。在理想光線下，很容易在試樣板上看到最高細(xì)胞密度（5.8E+07細(xì)胞/mL）的污染斑。而對(duì)于較低細(xì)胞密度，即使光線很好，也很難在試樣板上看到污染斑。這表明除了強(qiáng)有力的清潔工藝之外，還需要用非目測(cè)的方法來測(cè)試清潔工藝的有效性。根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，可以想象用于生產(chǎn)消費(fèi)品的設(shè)備上仍有顯著的微生物污染，卻僅憑目視檢查就被投放到生產(chǎn)中，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此必須連續(xù)監(jiān)測(cè)已有的清潔工藝的有效性，才能降低產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和消費(fèi)者安全風(fēng)險(xiǎn)。最后，由于微生物分子組成的不確定性，很難確定微生物溶液的回收率。本研究根據(jù)先前在確定活性微生物細(xì)胞中的碳含量時(shí)的發(fā)現(xiàn)，旨在確定微生物溶液的理論回收率。圖5是理論微生物TOC產(chǎn)出量的計(jì)算過程?；诿總€(gè)細(xì)胞的碳原子參考數(shù)，5.8E+07細(xì)胞/mL的理論TOC濃度為11.6 ppm。

　　在本文的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量到5.8E+07細(xì)胞/mL的TOC實(shí)際回收值為9.13 ppm，對(duì)挑戰(zhàn)性的化合物的回收率為78.7%，從而證明實(shí)驗(yàn)方法是成功的。

　　總之，本研究用Sievers M9 TOC分析儀演示了在清潔驗(yàn)證和確認(rèn)時(shí)的細(xì)胞密度同目視檢測(cè)限的關(guān)系，成功地證實(shí)了微生物TOC回收率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持使用Sievers TOC分析儀來確認(rèn)設(shè)備清潔度，同時(shí)表明除了目視檢查之外還須考慮使用監(jiān)測(cè)微生物污染的定量方法。TOC分析法是測(cè)量殘留物、監(jiān)測(cè)清潔工藝、降低總體風(fēng)險(xiǎn)的有效方法。Sievers分析儀為您提供能解決您一切清潔驗(yàn)證和確認(rèn)需求的TOC解決方案、服務(wù)、支持。

　　參考文獻(xiàn)

　　1.Recall Index and Spotlight.Expert Solutions

　　2.DAPI Protocol For Fluorescence Imaging Thermo-Fisher Scientific–US

　　3.Phillips,Rob,and Ron Milo.“A Feeling for the Numbers in Biology."Proceedings of the National Academy of Sciences 106,no.51(December 22,2009):21465.

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