2024年12月09日

过滤食用油的神器除菌滤布之谜解锁

在20世纪60年代,膜过滤器的问世,为食品工业带来了革命性的变化。人们普遍认为0.45微米级别的膜为“除菌级”过滤器,这类薄膜过滤器广泛应用于生物制品和液体药品中,以去除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒物。然而,美国FDA的Bowman博士在1960年代后期发现,即使是当时被视为标准菌株的粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens),如果其挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时,也能穿透0.45微米的滤膜。这一发现促使人们采用更致密(如0.2或0.22微米)的滤膜,以确保产品完全无菌。

最近,一种能够穿透0.1微米过滤器的细菌——Leptospira licerasiae,被发现于Genentech生物科技公司的细胞培养基中,这表明除菌过滤器可能需要进一步提高其筛选能力,或是在工艺中增加附加措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控并控制这些微小细菌。

为什么定义为0.22μm呢?根据公式,我们可以计算出滤膜的标称孔径:d = 毛细管直径(孔径)k = 形状校正因子,修正通过膜孔和直接通过毛细管偏差σ = 润湿过滤液体表面张力P = 克服表面张力的压力θ = 液体与毛细管壁接触角

所谓“除菌级”,实际上是一个功能性定义,它基于ASTM F838-15标准,对缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)的挑战水平进行验证,只有当该挑战水平大于等于1×107cfu/cm2有效过滤面积时,该单胞杆才能稳定重现产生无菌流出的条件。

使用这种技术去除液体中的细菌最大的好处在于它既能保持产品无污染,又能维护物理、化学和生物学稳定性。此前的记录可追溯到巴斯德时代,但直至二次世界大战后才开始商业化生产和使用。随着时间推移,从瓷质滤柱到石棉-纺织夹层,再到现代薄膜技术,每一个阶段都代表了对清洁标准不断提升的一次飞跃。