判定燃油及燃油系统中是否出现微生物污染,常见的方法有培养法、间接检测法和设备检测法。
1.培养法常用的培养法是过滤培养。将一定量的燃油样品在无菌条件下用膜过滤,所有的微生物将被膜截留,然后把滤膜放在培养基上进行培养,或用无菌水洗下滤膜上的微生物,进行一定的稀释后进行培养,根据培养皿上的菌落数、稀释倍数和样品量可以得出样品的微生物含量。也可以把样品稀释后直接用常规的平板计数法进行检测。检测油相时,燃油要先乳化,乳化液经一定稀释后分别接种于相应的培养基进行细菌、丝状真菌和酵母计数,该方法检测的下限是每毫升几百个微生物。培养法的优点是准确性高,缺点是比较复杂且费时,需要严格的无菌操作环境,以及有经验的化验人员。这对于一般的燃油供应部门是无法办到的。
2.间接检测法因为微生物污染会对航空燃油的很多特性产生影响,间接检测法主要利用这个特点,通过油品的外观,物理化学指标的变化,间接推断是否发生微生物污染。可以利用的主要指标及其变化情况如下。
2.1外观未受污染的燃油在室温下应该清澈、透明,目视无不溶解水及固体物质。如果出现浑浊、透明度差,说明出现了问题,有可能是微生物活动、含水量高或者某些化学性质改变造成的。
2.2过滤性过滤性通常用FBT(过滤阻塞趋势)指数衡量。通过专用仪器进行,利用泵推动油品以一定的流量通过过滤装置,测量流量、过滤器前后压差等参数,计算FBT。受到微生物污染的航煤,其FBT会明显增大,过滤性降低。
2.3固体颗粒固体颗粒来自大型微生物本身,如真菌,以及微生物的代谢产物,微生物腐蚀造成的金属粉末脱落等。
2.4表面张力表面张力的改变源于微生物代谢产生的脂类表面活性剂,例如脂肪酸、糖脂、脂多糖、脂胞壁酸、磷脂、脂肽和中性脂类。
2.5酸碱度引起燃油中酸碱度变化的因素主要有两大类,一是微生物新陈代谢的产物具有酸性或碱性,二是非生物过程所形成的脂肪酸、二氧化碳等副产品,引起的酸碱性的变化。
2.6铜片腐蚀性铜片腐蚀测试用于判断油品中是否存在厌氧菌、硫酸盐还原菌、梭菌以及其它会生成硫化氢(H2S)的蛋白质发酵菌。铜片腐蚀实验快捷、经济,多数规范里都有列入。
2.7化学组分由于微生物污染,使得燃油或燃油系统中的化学组分发生明显变化。油品或底水中的蛋白质、油脂和脂肪酸的含量与微生物数量成正比。微生物污染,使油品中的烷烃含量减少。铁、铝和锰等金属离子浓度增大。因为燃油系统中滋生的微生物具有一定的腐蚀性,可以直接或间接地溶解油罐、管道等燃油系统中的金属。
2.8氮离子浓度降低因为某些细菌会消耗氮,将氮离子转化为亚硝酸盐和氨。硫离子浓度的增大。原因是硫酸盐还原菌将硫离子转化为硫化氢。如果上述参数的值在规范规定的范围之外,应该将微生物污染作为可能的原因加以考虑。当然,如果需要定量分析油品中的微生物污染情况,需要借助于其它方法。
3.设备检测法从原理上讲,设备检测并不是一种独立的方法,它只是利用特定设备,对试样的外观、物理指标、化学指标或生物指标的改变进行检测,达到快速判定是否发生微生物污染的目的。目前,国际航空运输协会(IATA)推荐有几种检测方法,如MicrobeMonitor2、HY-LiTEJet2、Fuel2StatTMResinae等,可以定性或定量给出微生物污染的程度。和传统的检测方法比,这种方法更简便,也能灵敏地反映燃油微生物污染情况,受到油品检测单位的普遍欢迎。如中航油华北公司、国航成都维修基地等,均采用HY-LiTEJet2,进行微生物的定期检测。但是各种检测方法均有适用性的问题,其定量检测的结果表示方法与培养法也有所区别,无法进行横向比较。
此外,近年来,出现了许多新的方法。比如测量试样中的溶解氧,确定氧消耗速率;通过光谱分析实验,测量油品组成,主要分子种类;通过分析试样中三磷酸腺苷(ATP)、过氧化氢酶活性、核酸、蛋白质精料等细胞成分含量等。
结论及建议
现有的微生物检测方法均有其明显的优缺点,因此,依赖某一种方法,实现微生物污染的监督和控制,都是不可行的。最好的办法是将各种方法融合,例如,在日常油品检测化验过程中,关注易受微生物影响的各种敏感指标,如果发现异常,借助于微生物检测设备,或者是实验室培养的方法,加以确认。或者定期采用检测设备监控微生物情况,当然,这会造成明显的成本支出。除了跟踪油品的指标变化外,油罐底水也需要引起重视。因为底水以及油水界面处是微生物污染的重灾区,油品发生微生物问题,底水的理化特性会随即发生变化。关注罐底水的物理化学性质的变化,对于尽早发现是否发生微生物污染,具有重要的意义。在微生物污染的管理方面,我国目前尚没有明确的规章及规范可供参考。各油品检测及化验部门对于微生物的检测、杀灭等方法所知甚少,需要我们加大研究、宣传力度,加快规章的制定速度,重视微生物污染问题。
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