在生物發酵行業,發酵罐在進行生物培養前,都要對發酵罐進行高溫滅菌,這就是俗稱的“空消”,解釋為空罐消毒可能更容易理解。英文里,稱之為SIP,就是Sterilization in Place,由于傳統的工業操作,滅菌都是使用蒸汽進行的,所以,有些人又寫為Steam in Place。傳統的發酵罐空消是在人工完成進罐清洗、檢罐、排污等操作后,利用蒸汽進行排空氣、升溫、保壓、滅菌。
隨著生物發酵技術的探索和發展,一種新的空消技術——超溫熱水空消,在一些大型發酵工廠得到了長足的發展和應用。這個技術整合了CIP和SIP兩者的功能和優勢,下圖為局部示意圖:
發酵罐熱水空消技術的具體實施操作,主要包括以下三個步驟:
1、空消前準備工作
在進行熱水空消前,需要完成一系列全自動的CIP清洗工作,并準備好高溫熱水,備用。
2、發酵罐熱水空消
只需要一個按鈕操作(一鍵式,緊急停車除外),即可完成進水、排氣、保壓、攪拌、滅菌維持等一系列操作。
3、超溫熱水回收
發酵罐內熱水回到熱水空消系統,至此,滅菌完成。
對于發酵罐空消,超溫熱水空消與蒸汽空消在技術上都是成熟的,運用的都是“濕熱滅菌原理”,只不過一個使用的超溫熱水,一個使用的是飽和蒸汽。這兩種滅菌方式的簡單情況對比如下:
值得著重解釋的是,為什么使用超溫熱水空消比蒸汽空消更可靠、更徹底。這是因為,超高溫熱水對設備、管道內的物料有著沖刷、浸潤、溶解的效果,而使用蒸汽則不然,它不容易排凈空氣,而且容易使未清洗干凈等的死角位置,結疤、焦化,進而影響整體的滅菌效果。
由上報表不難看出,采用超溫熱水空消發酵罐,不僅能夠節約大量蒸汽,而且可以降低因發酵罐空消不徹底引起的污染風險。對于新建發酵工廠或者對老系統改造,采用熱水空消的滅菌方式,是絕佳的選擇。
天臻生化技術,不負所望!
參考文獻:
1、《生物工程設備》,中國輕工業出版社;
2、《A next generation, pilot-scale continuous sterilization system for fermentation media》;
3、《10 Effective SIP Rules to Reliably Achieve Sterile Process Systems》;
4、《practical CIP system design》。