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不銹鋼生物發(fā)酵罐標(biāo)準(zhǔn)化操作流程
一、不銹鋼生物發(fā)酵罐清洗消毒：構(gòu)建無(wú)菌操作基礎(chǔ)
初步清洗與沖洗
使用軟質(zhì)刷子或機(jī)械清洗設(shè)備清除罐體及管道內(nèi)殘留的培養(yǎng)基、雜質(zhì)和生物膜。
清水沖洗至無(wú)可見(jiàn)殘留，確保后續(xù)消毒劑能充分接觸表面。
化學(xué)清洗與消毒
堿洗：1%-2%氫氧化鈉溶液循環(huán)清洗，溶解有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、多糖)，溫度60-80℃，時(shí)間30-60分鐘。
酸洗：0.5%-1%稀鹽酸中和堿性殘留并去除無(wú)機(jī)鹽，時(shí)間20-30分鐘。
高壓水槍沖洗：利用旋轉(zhuǎn)噴頭(壓力>50 bar)沖擊死角，效率較傳統(tǒng)刷洗提升50%。
化學(xué)消毒：過(guò)氧化氫復(fù)合消毒劑(如諾福，3%-5%)浸泡或噴淋30分鐘，殺滅99.999%的細(xì)菌、芽孢及噬菌體。
終末處理與驗(yàn)證
無(wú)菌水沖洗至無(wú)消毒劑殘留，無(wú)菌空氣吹干罐體。
定期檢測(cè)微生物負(fù)荷(如棉拭子采樣)，確保染菌率降低90%以上。
二、滅菌：確保無(wú)菌環(huán)境
實(shí)消操作(以121℃、30分鐘為例)
預(yù)加熱階段：
關(guān)閉所有閥門(mén)，打開(kāi)蒸汽出口和尾氣閥排冷空氣。
緩慢開(kāi)啟夾套蒸汽閥，待溫度升至50℃時(shí)檢測(cè)蒸汽到達(dá)位置。
調(diào)節(jié)排冷凝水閥至“微調(diào)”，開(kāi)啟攪拌使培養(yǎng)基受熱均勻。
快速升溫階段：
溫度達(dá)90℃時(shí)減小夾套進(jìn)汽閥開(kāi)度，打開(kāi)進(jìn)罐空氣閥旁排冷凝水閥。
溫度達(dá)121℃、壓力0.1MPa時(shí)，旋松接種口蓋至4個(gè)小孔冒蒸汽，保持30分鐘。
保溫與冷卻：
關(guān)閉罐底閥，調(diào)節(jié)進(jìn)罐空氣閥和尾氣閥維持壓力。
通空氣(過(guò)濾器壓力0.12-0.15MPa)和循環(huán)水(溫度降至105℃時(shí)打開(kāi)進(jìn)罐空氣閥)冷卻至發(fā)酵溫度。
關(guān)鍵控制點(diǎn)
確保蒸汽充分接觸所有部位，避免消毒死角。
冷卻時(shí)維持罐內(nèi)正壓，防止負(fù)壓吸入非潔凈空氣。
三、接種：嚴(yán)格無(wú)菌操作
接種前準(zhǔn)備
降低罐壓至≤0.02MPa，旋松接種口蓋并放置火焰圈(加棉花助燃)。
種子液預(yù)搖至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，接種量5%-10%(根據(jù)菌種調(diào)整)。
無(wú)菌接種流程
點(diǎn)燃火焰圈，打開(kāi)接種口蓋，快速倒入種子液后旋緊蓋。
立即調(diào)高罐壓至0.05-0.1MPa，防止雜菌逆流。
環(huán)境控制
關(guān)閉車間門(mén)窗和排氣扇，減少空氣流動(dòng)。
操作人員穿戴無(wú)菌服、手套和口罩，避免直接接觸接種口。
四、發(fā)酵控制：精準(zhǔn)調(diào)控參數(shù)
參數(shù)設(shè)定與監(jiān)控
溫度：通過(guò)夾套冷卻/加熱系統(tǒng)維持設(shè)定值(如37℃±0.5℃)。
pH：自動(dòng)滴加酸(稀鹽酸)或堿(氫氧化鈉)調(diào)節(jié)至目標(biāo)值(如pH 7.0)。
溶氧(DO)：調(diào)節(jié)攪拌速度(100-600 rpm)和通氣量(0.5-2 VVM)維持DO≥30%飽和度。
壓力：維持罐壓0.05-0.1MPa，增加氧溶解度并防止染菌。
過(guò)程取樣與記錄
每1小時(shí)記錄pH、DO、溫度、罐壓等參數(shù)。
按工藝要求取樣送檢，同步進(jìn)行鏡檢觀察菌體形態(tài)。
異常處理
泡沫過(guò)多：自動(dòng)添加消泡劑(如聚醚類)。
設(shè)備故障：立即啟動(dòng)備用系統(tǒng)，記錄故障時(shí)間及參數(shù)變化。
五、放料與清洗：保障設(shè)備復(fù)用性
發(fā)酵結(jié)束放料
關(guān)閉攪拌和通氣系統(tǒng)，打開(kāi)罐底閥平穩(wěn)放料。
發(fā)酵液輸送至下游處理設(shè)備(如離心機(jī)、過(guò)濾器)。
罐體清洗與維護(hù)
清水沖洗殘留發(fā)酵液，堿洗(1% NaOH)去除有機(jī)物，酸洗(0.5% HCl)中和堿性殘留。
檢查攪拌槳、閥門(mén)、傳感器等部件磨損情況，及時(shí)更換損壞件。
罐體干燥后存放于通風(fēng)環(huán)境，避免銹蝕。
六、不銹鋼生物發(fā)酵罐標(biāo)準(zhǔn)化操作的核心價(jià)值
降低染菌風(fēng)險(xiǎn)：通過(guò)化學(xué)清洗、高壓沖洗和過(guò)氧化氫消毒構(gòu)建三重屏障，染菌率降低90%以上。
提升發(fā)酵效率：精準(zhǔn)調(diào)控溫度、pH、DO等參數(shù)，縮短發(fā)酵周期5%-15%。
延長(zhǎng)設(shè)備壽命：定期維護(hù)和規(guī)范操作減少腐蝕、磨損，降低維修成本30%以上。
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