第六章设备与管道的清洗与杀菌

设备与管道的清洗与杀菌设备与管道的清洗与杀菌的必要性常用清洗剂、清洗方法及设备设备及管道的杀菌无菌生产设备与管件的设计设备与管道的清洗与杀菌的必要性•污染危险降至最小•防止设备或管道污垢的生成•保证一定的卫生要求生物工业常用清洗剂•清洗剂：能溶解或分解有机物，分散固形物，具有漂洗、多价螯合和杀菌作用。•消毒杀菌剂•特殊清洗剂设备和管道的清洗管件清洗清水漂洗5～10min常温洗涤剂洗涤15～20min常温～70℃清洗漂洗常温5～10min消毒剂处理15～20min常温清水漂洗(15～20min，常温)设备和管道的清洗•罐的洗涤大型罐：灌顶喷洒洗涤喷射洗涤设备：球形静止喷洒器和旋转式喷洒器•下游加工过程设备的清洗•辅助设备的清洗•去致热物质CIP清洗系统及设备洗涤剂一次性使用的CIP系统1-过滤器2-循环泵3-喷射器4-蒸汽进口5-排污阀6-洗涤剂贮罐CIP清洗系统及设备洗涤剂重复利用的CIP系统1-过滤器2-循环泵3-新鲜洗涤剂贮罐4-回收洗涤剂5-热水罐6-回收水贮罐CIP清洗系统及设备洗涤剂多次利用的CIP系统1-过滤器2-循环泵3-喷射器4-混合加热器5-洗涤剂罐6-回收水贮罐清洁程度的确认•清洁程度的检验•表面清洁的规范•蛋白质污脏物清洗的检验•清洗后残留细胞的检验设备及管路的杀菌发酵罐及容器的杀菌过程容器的气密性试验，打开所有的冷凝水排除阀，开启进蒸汽阀。一定压强后，打开排空气阀，把容器中原有的空气排除干净。当罐内压强升至0.1MPa(121℃)，计灭菌时间，杀菌过程中不断排除蒸汽管路及罐内的蒸汽冷凝水。结束灭菌操作时，先关闭所有排污阀及排气阀，然后关蒸汽进口阀，打开无菌空气进口阀，以确保罐内压强。设备及管路的杀菌空气分布器的蒸汽灭菌管路布置导流筒空气分布器BA无菌空气蒸汽设备及管路的杀菌浸没管路与旁路进口管的杀菌布管蒸汽蒸汽AB蒸汽进料管ABC设备及管路的杀菌蒸汽灭菌无菌排料ABCEDF蒸汽冷凝水排污或CIP返回排料系统蒸汽杀菌设备及管路的杀菌罐的CIP清洗系统蒸汽杀菌配管CIPABC蒸汽设备及管路的杀菌发酵罐搅拌器密封装置的蒸汽灭菌配管设备及管路的杀菌空气过滤器的杀菌止逆阀设备及管路的杀菌阀门的杀菌(2)隔膜阀设备及管路的杀菌取样阀门的杀菌保证管道彻底灭菌的设计要求•管道应有一定的斜度，通常取1/100或更大；•凹陷低点安装排污阀；•管路有足够的支撑点；•尽可能减少和简化管路，尽可能少用弯头管件和阀门；•尽可能减少最高与最低点，且在每个最高点装设蒸汽进管，在最低点均装冷水阀；•每个罐及管道尽可能分开灭菌。这样才能保证蒸汽杀菌的严密性与稳定安全性。设备及管路的杀菌1罐2罐两个罐及连接管的蒸汽杀菌ACBDEF冷凝水的排放•自由排放•用汽水阀自动排放•利用计算机自动控制排除冷凝水设备及管路的杀菌空罐灭菌灭菌温度和灭菌时间的要求是高温长时(121℃，60分钟)，既合理经济，又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。设备及管路的杀菌•通气发酵罐清洗与灭菌管路图止逆阀三路进汽：在对培养基灭菌时，直接蒸汽从通风、取样和出料口进入罐内直接加热，直到所规定的温度，并维持一定的时间,达到培养基灭菌之目的。实罐灭菌的进汽和排气原则:“非进即出”，就是说所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通过，得以灭菌。不能有既不进汽也不排汽的管道（死角）存在。•发酵罐实罐灭菌灭菌程度的检测•直接微生物培养法•间接法(杀菌蒸汽的温度和压强监控法)设备及管路的杀菌蒸汽灭菌可能出现的问题及对策•发酵设备灭菌出现的两类问题：①灭菌设备或管路在灭菌过程未达到设定温度；②发酵过程发现染菌。•对于第一类问题，或是整个加热灭菌系统均未达到所要求的温度，或是局部未达到规定的温度。设备及管路的杀菌全系统未达到要求的温度，需检测：•加热蒸汽压强是否达到0.15MPa以上；•检查蒸汽调节器或蒸汽过滤器是否堵塞？•若只有一个温度计，则应检测此温度计是否正常和准确。•检查蒸汽总阀是否已全开启？设备及管路的杀菌设备及管路的杀菌部分未达到要求的温度，可能存在的问题：•蒸汽阀门开启失灵或损坏。•汽水阀门失灵或损坏。•温度计（热电偶）失效故温度指示不准。•过滤器安装不当，导致冷凝水堵塞。•没有绝热层的管路因靠近空调机或风扇等而降温太多，此时应加设绝热保温层。发现杂菌污染时，所采取对策：•发酵系统的蒸汽灭菌处理是否正常，有否出现灭菌温度不足或时间不够长？•上批发酵放罐排料后，空置时间是否延长，若空置太久，则下一批的灭菌时间必须延长，以保证生长繁殖的杂菌的彻底杀灭。•重新进行气密性测试，最好能进行24h的检漏测试，以查出渗漏的所在，并进行维修。维修后再检测直至无渗漏为止。•重点检验阀门的隔膜、阀座等是否符合质量要求，检测所有O型密封圈等密封件。设备及管路管件的加工•设备材料的选择发酵罐及产品分离纯化等设备、管道的材料多采用不锈钢，尤其是可耐酸、耐碱、耐盐等质量优良的不锈钢，如1Cr18Ni9Ti和含钼的不锈钢。设备材料应避免使用含锌、镉、铅等的材料。•加工要求设备管路阀门等内表面要求较高的光洁度，尤其发酵罐等要光滑、无细孔、无毛刺及凹坑裂纹等。小结•设备与管道的清洗与杀菌的必要性•常用清洗剂、清洗方法及设备•设备及管道的杀菌(发酵罐的灭菌)•蒸汽灭菌可能出现的问题及对策•无菌生产设备与管件的材料选择及加工