第三部分 第二章 設(shè)備與管道的清洗與殺菌

1、設(shè)備與管道的清洗與殺菌設(shè)備與管道的清洗與殺菌湖南科技學(xué)院生化系湖南科技學(xué)院生化系v設(shè)備與管道的清洗與殺菌的必要性設(shè)備與管道的清洗與殺菌的必要性v常用清洗劑、清洗方法及設(shè)備常用清洗劑、清洗方法及設(shè)備v設(shè)備及管道的殺菌設(shè)備及管道的殺菌v無菌生產(chǎn)設(shè)備與管件的設(shè)計(jì)無菌生產(chǎn)設(shè)備與管件的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容一、設(shè)備與管道的清洗與殺菌的必要性一、設(shè)備與管道的清洗與殺菌的必要性將污染危險(xiǎn)降至最小防止設(shè)備或管道污垢的生成保證一定的衛(wèi)生要求二、生物工業(yè)常用清洗劑二、生物工業(yè)常用清洗劑清洗劑：能溶解或分解有機(jī)物，分散固形物，具有漂洗、多價(jià)螯合和殺菌作用，一般由堿或酸、表面活性劑、磷酸鹽或螯合劑等混合而成。消毒殺菌劑：次氯酸

2、鈉、二氧化氯特殊清洗劑三、設(shè)備和管道的清洗三、設(shè)備和管道的清洗1、管件清洗清水漂洗清水漂洗510min常溫洗滌劑洗滌洗滌劑洗滌1520min常溫70清洗漂洗清洗漂洗常溫510min消毒劑處理消毒劑處理1520min常溫清水漂洗清水漂洗(1520min，常溫)2、罐的洗滌 大型罐：灌頂噴灑洗滌 噴射洗滌設(shè)備：球形靜止噴灑器和旋轉(zhuǎn)式噴灑器3、下游加工過程設(shè)備的清洗4、輔助設(shè)備的清洗：泵、過濾器、熱交換器5、去致熱物質(zhì)：0.1 mol/L NaOH浸洗四、四、CIP清洗系統(tǒng)及設(shè)備清洗系統(tǒng)及設(shè)備洗滌劑一次性使用的CIP系統(tǒng)1-過濾器2-循環(huán)泵3-噴射器4-蒸汽進(jìn)口5-排污閥6-洗滌劑貯罐洗滌劑重復(fù)利用

3、的CIP系統(tǒng)1-過濾器 2-循環(huán)泵 3-新鮮洗滌劑貯罐4-回收洗滌劑 5-熱水罐 6-回收水貯罐洗滌劑多次利用的CIP系統(tǒng)1-過濾器2-循環(huán)泵3-噴射器4-混合加熱器5-洗滌劑罐6-回收水貯罐五、清潔程度的確認(rèn)五、清潔程度的確認(rèn)清潔程度的檢驗(yàn)表面清潔的規(guī)范蛋白質(zhì)污臟物清洗的檢驗(yàn)清洗后殘留細(xì)胞的檢驗(yàn)六、設(shè)備及管路的殺菌六、設(shè)備及管路的殺菌發(fā)酵罐及容器的殺菌過程容器的氣密性試驗(yàn)，打開所有的冷凝水排除閥，開啟進(jìn)蒸汽閥。容器的氣密性試驗(yàn)，打開所有的冷凝水排除閥，開啟進(jìn)蒸汽閥。一定壓強(qiáng)后，打開排空氣閥，把容器中原有的空氣排除干凈。一定壓強(qiáng)后，打開排空氣閥，把容器中原有的空氣排除干凈。當(dāng)罐內(nèi)壓強(qiáng)升至當(dāng)罐內(nèi)

4、壓強(qiáng)升至0.1MPa(121)，計(jì)滅菌時(shí)間，殺菌過程中不，計(jì)滅菌時(shí)間，殺菌過程中不斷排除蒸汽管路及罐內(nèi)的蒸汽冷凝水。斷排除蒸汽管路及罐內(nèi)的蒸汽冷凝水。結(jié)束滅菌操作時(shí)，先關(guān)閉所有排污閥及排氣閥，然后關(guān)蒸汽結(jié)束滅菌操作時(shí)，先關(guān)閉所有排污閥及排氣閥，然后關(guān)蒸汽進(jìn)口閥，打開無菌空氣進(jìn)口閥，以確保罐內(nèi)壓強(qiáng)。進(jìn)口閥，打開無菌空氣進(jìn)口閥，以確保罐內(nèi)壓強(qiáng)。空氣分布器的蒸汽滅菌管路布置導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒空氣分布器空氣分布器BA無菌空氣無菌空氣蒸汽蒸汽浸沒管路與旁路進(jìn)口管的殺菌布管蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽AB蒸汽蒸汽進(jìn)料管進(jìn)料管ABC蒸汽滅菌蒸汽滅菌無菌排料無菌排料ABCEDF蒸汽蒸汽冷凝水冷凝水排污或排污或CIP返回返回排料

5、系統(tǒng)蒸汽殺菌罐的CIP清洗系統(tǒng)蒸汽殺菌配管CIPABC蒸汽蒸汽發(fā)酵罐攪拌器密封裝置的蒸汽滅菌配管空氣過濾器的殺菌止逆閥止逆閥閥門的殺菌(2) 隔膜閥隔膜閥取樣閥門的殺菌保證管道徹底滅菌的設(shè)計(jì)要求管道應(yīng)有一定的斜度，通常取1/100或更大；凹陷低點(diǎn)安裝排污閥；管路有足夠的支撐點(diǎn)；盡可能減少和簡化管路，盡可能少用彎頭管件和閥門；盡可能減少最高與最低點(diǎn)，且在每個(gè)最高點(diǎn)裝設(shè)蒸汽進(jìn)管，在最低點(diǎn)均裝冷水閥；每個(gè)罐及管道盡可能分開滅菌。這樣才能保證蒸汽殺菌的嚴(yán)密性與穩(wěn)定安全性。1罐罐2罐罐ACBDEF兩個(gè)罐及連接管的蒸汽殺菌兩個(gè)罐及連接管的蒸汽殺菌冷凝水的排放自由排放用汽水閥自動(dòng)排放利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制排除冷

6、凝水空罐滅菌空罐滅菌 滅菌溫度和滅菌時(shí)間的要求是高溫長時(shí)滅菌溫度和滅菌時(shí)間的要求是高溫長時(shí)( (121121，6060分鐘分鐘) ) ，既合理經(jīng)濟(jì)，又能殺滅，既合理經(jīng)濟(jì)，又能殺滅設(shè)備中各死角殘存的雜菌或芽孢。設(shè)備中各死角殘存的雜菌或芽孢。 通氣發(fā)酵罐清洗與滅菌管路圖止逆閥止逆閥三路進(jìn)汽三路進(jìn)汽：在對培養(yǎng)基滅菌時(shí)，在對培養(yǎng)基滅菌時(shí)，直直接蒸汽從通風(fēng)、取樣和出料口進(jìn)入接蒸汽從通風(fēng)、取樣和出料口進(jìn)入罐內(nèi)直接加熱，直到所罐內(nèi)直接加熱，直到所規(guī)定的溫度，規(guī)定的溫度，并維持一定的時(shí)間并維持一定的時(shí)間, ,達(dá)到培養(yǎng)基滅達(dá)到培養(yǎng)基滅菌之目的。菌之目的。實(shí)罐滅菌的進(jìn)汽和排氣原則實(shí)罐滅菌的進(jìn)汽和排氣原則: :“非

7、進(jìn)即出非進(jìn)即出”，就是說所有進(jìn)入發(fā)，就是說所有進(jìn)入發(fā)酵罐的管道在滅菌過程中如果不進(jìn)酵罐的管道在滅菌過程中如果不進(jìn)入蒸汽就一定要進(jìn)行排氣，使所有入蒸汽就一定要進(jìn)行排氣，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通過，管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通過，得以滅菌。不能有既不進(jìn)汽也不排得以滅菌。不能有既不進(jìn)汽也不排汽的管道（死角）存在。汽的管道（死角）存在。 發(fā)酵罐實(shí)罐滅菌發(fā)酵罐實(shí)罐滅菌滅菌程度的檢測滅菌程度的檢測直接微生物培養(yǎng)法間接法(殺菌蒸汽的溫度和壓強(qiáng)監(jiān)控法)蒸汽滅菌可能出現(xiàn)的問題及對策蒸汽滅菌可能出現(xiàn)的問題及對策發(fā)酵設(shè)備滅菌出現(xiàn)的兩類問題：滅菌設(shè)備或管路在滅菌過程未達(dá)到設(shè)定溫度；發(fā)酵過程發(fā)現(xiàn)染菌。對于第一

8、類問題，或是整個(gè)加熱滅菌系統(tǒng)均未達(dá)到所要求的溫度，或是局部未達(dá)到規(guī)定的溫度。全系統(tǒng)未達(dá)到要求的溫度，需檢測：全系統(tǒng)未達(dá)到要求的溫度，需檢測：加熱蒸汽壓強(qiáng)是否達(dá)到0.15MPa以上；檢查蒸汽調(diào)節(jié)器或蒸汽過濾器是否堵塞？若只有一個(gè)溫度計(jì)，則應(yīng)檢測此溫度計(jì)是否正常和準(zhǔn)確。檢查蒸汽總閥是否已全開啟？部分未達(dá)到要求的溫度，可能存在的問題：部分未達(dá)到要求的溫度，可能存在的問題：蒸汽閥門開啟失靈或損壞。汽水閥門失靈或損壞。溫度計(jì)（熱電偶）失效故溫度指示不準(zhǔn)。過濾器安裝不當(dāng)，導(dǎo)致冷凝水堵塞。沒有絕熱層的管路因靠近空調(diào)機(jī)或風(fēng)扇等而降溫太多，此時(shí)應(yīng)加設(shè)絕熱保溫層。發(fā)現(xiàn)雜菌污染時(shí)，所采取對策：發(fā)現(xiàn)雜菌污染時(shí)，所采取

9、對策：發(fā)酵系統(tǒng)的蒸汽滅菌處理是否正常，有否出現(xiàn)滅菌溫度不足或時(shí)間不夠長？上批發(fā)酵放罐排料后，空置時(shí)間是否延長，若空置太久，則下一批的滅菌時(shí)間必須延長，以保證生長繁殖的雜菌的徹底殺滅。重新進(jìn)行氣密性測試，最好能進(jìn)行24h的檢漏測試，以查出滲漏的所在，并進(jìn)行維修。維修后再檢測直至無滲漏為止。重點(diǎn)檢驗(yàn)閥門的隔膜、閥座等是否符合質(zhì)量要求，檢測所有O型密封圈等密封件。設(shè)備及管路管件的加工設(shè)備及管路管件的加工設(shè)備材料的選擇 發(fā)酵罐及產(chǎn)品分離純化等設(shè)備、管道的材料多采用不銹鋼，尤其是可耐酸、耐堿、耐鹽等質(zhì)量優(yōu)良的不銹鋼，如含鉬的不銹鋼。 設(shè)備材料應(yīng)避免使用含鋅、鎘、鉛等的材料。加工要求 設(shè)備管路閥門等內(nèi)表面要求較高的光潔度，尤其發(fā)酵罐等要光滑、無細(xì)孔、無毛刺及凹坑裂紋等。小小 結(jié)結(jié)設(shè)備與管