冬至子之半，天心无改移。
一阳初起处，万物未生时。
——《冬至吟》宋 · 邵雍
冬至，是冬季的第四个节气。冬至具有极其重要的文化地位，在古代社会地位尊崇，有“冬至大如年”之说，其习俗通常围绕 “祭天祀祖、庆贺迎新、养生进补” 展开。
本次的节气科普，带大家一起了解微生物污染控制技术。
微生物污染是发酵工艺中最关键的挑战之一。污染会降低产品产量、影响产品质量，甚至导致整批发酵失败，造成巨大的经济损失。
为了确保发酵液纯净无瑕，必须实施全面的微生物污染控制策略。
根据ASME (American Society of Mechanical Engineers) 的BPE (Bioprocessing Equipment) 设计准则，参照国内的一些标准规范，对生产线进行设计和制造：
如尽可能避免死端、确保排水顺畅性、设备和管路具有可清洁性（如CIP在位清洗全自动清洁技术）和可消毒灭菌性，做到防患于未然。
在适用情况下使用防腐剂或抑菌剂，并针对特定发酵体系验证效果以及确保无残留。
培养基制备、接种、取样、补料和转移等所有操作必须在无菌条件下进行。
操作人员应穿戴适当的防护服、手套和口罩，以尽量减少微生物引入风险。
发酵罐及管路：在位蒸汽灭菌（SIP热水空消技术）或化学消毒以及管道、阀门、过滤器完整性检测。
发酵车间应维持洁净（洁净区分级管理）或受控环境标准。
通常采用聚偏二氟乙烯（PVDF）或聚四氟乙烯（PTFE）制成的微孔膜滤芯过滤空气。此类滤芯具有过滤精度高且通气量大的优点，同时具有良好的疏水性，不会被水浸湿而影响过滤除菌的效果，从而有效解决过滤器在空气湿度较高时无法使用的问题。
使用快速微生物检测工具或ATP生物发光法快速识别污染。
SOP应覆盖手部卫生、穿戴防护服及标准化取样流程。
突发污染时应逐步排查关键无菌控制点（HACCP 思路）。
可通过低温抑制、溶菌酶处理或16S rRNA测序快速定位污染源，同步消杀环境并复壮菌种。
结合人工智能算法分析过程数据，预测污染风险节点，优化防控策略。
通过综合应用预防措施、无菌操作、设备与原料消毒、环境控制、在线监控、培训有素的操作人员以及应急响应与持续优化提升系统韧性，可以显著降低微生物污染风险，确保发酵液纯净无瑕，从而保证产品质量稳定、产量提高，并符合安全及法规要求。
汉宁“二十四节气”科普是汉宁化学推出的关于微生物的科普栏目。我们将以中国传统的二十四节气为时间线，定期推出微生物相关主题的科普短文。“四季有序，万物有时”，让我们“寄知识于时节”，一起探索微生物世界：汉宁与您应时相约、不见不散！
