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第二章 设备与管道的清洗与杀菌
2.1 生物工业加工设备与管道的卫生要求 2.2 常用清洗剂、清洗方法与设备
2.3 设备及管路的灭菌
2.4 方便清洗消毒的设备及管路的设计
2.1 生物工业加工设备 与管道的卫生要求
染菌的危害：
1. 使生物反应的基质或产物，因杂菌的消耗而损失，造成生产能力的下 降。
2. 杂菌也会产生代谢产物，这就使产物的提取更加困难，造成得 率降低，产品质量下降。
（2）消毒杀菌剂 某些化学药剂能与微生物细胞物质发生反应
而具有杀菌作用。如甲醛、氯（或次氯酸 钠）、二氧化氯、高锰酸钾、环氧乙烷、季 铵盐（如新洁尔灭）等。
（3）特殊清洗试剂
色谱分离柱树脂的处理：容易被强碱洗涤剂 破坏，可使用6 M的氯化胍溶液洗脱蛋白质。
二、设备、管路、阀门等部件的清洗
1 管件和阀门的清洗
的灭菌
设备与管道灭菌的意义
➢ 降低潜在的染菌可能 ➢ 满足法律法规对卫生条件的要求（食品和制药行业）
设备的污染与清洗
➢ 培养基储罐：培养液富含糖、蛋白质等成分容易引 起结垢；硬水引起的结垢
➢ 发酵罐易污染结垢：泡沫的影响，高黏度的真菌发 酵和植物细胞培养，细胞容易附于反应器壁
➢ 分离纯化设备容易积累营养物质：板框过滤机、微滤和超 滤设备、色谱柱、输送管路等
整彻底地清洗。CIP 清洗装置可应用于糖化、发酵过 滤及包装三个工序。
发酵罐CIP 清洗工艺
➢ 经过一个生产循环周期（麦汁满罐、发酵、储存、 滤酒）,当发酵罐中发酵液过滤为清酒,空罐后即进 行CIP 清洗（选择酸洗或碱洗程序视设备情况而定）
清洗剂的要求： ①对麦汁、啤酒及酵母残渣有良好的溶解能力。 ②有良好的润湿能力，洗涤剂能到污垢中去迅速发挥作用。
进 通行气大管型 4下罐部清还洗具工有作应压的力泵关调键节吸设阀备1引是4。喷端嘴 注入蒸汽，使清洗液温度维持在32℃左右。
(3)中间冲洗：用CIP循环单位的水罐来的清水进行4分钟冲 洗。
(4)从气动器来的空气流入罐顶的固定喷头，然后进行三次 清水的喷冲，每次30秒，从罐顶沿罐的四周冲洗下来。
(5)进行碱喷冲：用总碱度为3500-4000ppm的氯化了的碱液进行 喷冲，碱液的温度为32℃左右，喷冲循环15分钟。
蛋白质污染物清洗的检验（P410）
度、压力及时间等参数。
清洗程序
(1)预冲洗：在罐底的沉渣放了一半之后进行，每次预冲洗 (6)用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。
CIP(Cleaning In Place) 清洗装置在被清洗的设备、容器及管路和洗涤液储罐间有循回导管形成闭路循环，进行完整彻底地清洗。
➢ 清洗液返回管线的位置是 在通气管末端之下，这样可 以在CIP清洗操作时保证通 气管4也能得到有效的清洗。
通气阀15位置应在罐内的清洗液的液 色⒊谱能分 防离止柱清树洗脂作的业处中理的：危容险易，被节强省碱劳洗动涤力剂；破坏，可➢使用6 M的氯化胍溶液洗脱蛋白质。
位 之 上 ， 可 防 止 清 洗 后 由 于 罐 的 冷 却 CIP清洗装置有以下优点：⒈能使生产计划合理化及提高生产能力；
➢ 人工清洗
➢CIP清洗
➢ 清洗过程中容器中液流速度1.5 m/s；20 min ➢ 洗涤剂清洗时温度不可太高，75℃为最高 ➢ 发酵反应结束后马上清洗 ➢ 设备清洗后干燥备用
2 罐的洗涤
➢ 充满一定浓度的洗涤剂浸泡 ➢ 采用水力喷射装置 ➢ pH和溶氧电极等传感器可拆卸下来另外洗涤 ➢ 注意设备的热胀冷缩产生真空：例如加热洗涤后
➢如果在大罐中加澄清剂，会在罐底 形成沉渣层，故在罐的出料处设一 沉渣阻挡器5 ➢同时为了能放尽罐底的存液，出 料处应是一双重出口6 。
➢ 沉于罐底的沉渣固形物具有一定的经济价值，应该回 收，所以在洗罐时要尽可能少用水冲出沉渣，以免稀 释。
➢啤酒进出站13 ：是供嫩啤酒(麦汁)进入管、啤酒输出管及清洗液返 回管之间的联结，它位于罐出口底下，可用U形管在啤酒进出管与清 洗液返回管之间进行任意联结。
➢ CIP清洗装置有以下优点：⒈能使生产计划合理化及 提高生产能力；⒉与手洗相比较，不但没有因作业之 差异而影响清洗效果，还能提高其产品质量；⒊能防 止清洗作业中的危险，节省劳动力；⒋可节省清洗剂、 蒸汽、水及生产成本；⒌能增加机器部件的使用年限； ⒍CIP清洗装置分手动、半自动及全自动三种可选方 式。
➢ 发酵罐及容器使用前必须经耐压和气密性实验
发酵罐及容器蒸汽加热灭菌流程
（1）气密性试验
（2）排除冷凝水，打开蒸汽阀
（3）打开排空气阀，排除发酵罐及容器原 有空气
（4）排气阀上连接空气过滤器
（5）压强上升到0.1 MPa时开始计时
（6）结束灭菌时先关排气阀，再关蒸汽进口 阀，并打开无菌空气保压控制罐内压强在 0.1-0.15 MPa
泵、过滤器、热交换器的清洗：
➢ 空气过滤器：容易被发酵罐冒出的泡沫污染，必要 时用人工清洗
➢ 热交换器：适当提高介质的流速，防止培养基加 热换热面上的结焦或焦化
5 去热物质和内毒素
➢采用0.1 M NaOH浸洗
6 仪器清洁 ➢甲醛熏蒸
3. CIP清洗系统及设备
➢ 所谓CIP系统，是clean in place的简称，意即 内部清洗系统。
改变系统 采用碱性蛋白酶除蛋白质 进行碱预洗，自动地将清洗剂加入供水中，使清
采用处于对数生长期，不含杂菌的种子液
洗 剂 成 为 一 种 氯 化 了 的 最后的清洗步骤采用去离子水
(3)中间冲洗：用CIP循环单位的水罐来的清水进行4分钟冲洗。
碱
性
洗
涤
剂
，
其
总
碱
度
在
3
0
0
0
一
２最后M的Pa清的洗饱步和骤蒸采汽用3快去速3离加0子热0水ppm之间，用这种碱液循环16分钟。在此期间CIP供
2.3 设备 及管 路的 杀菌
1 设备及管路的杀菌
➢ 蒸汽加热灭菌：蒸汽接触的所有表面均处于高温蒸汽的渗 透之下，可将微生物细胞及其孢子全部杀死
➢ 实验室培养基灭菌：121℃(表压0.1 MPa)，15 min
➢ 小型发酵罐： 121℃，45 min ➢ 大型发酵罐： 121℃，1 h ➢ 灭菌时注意排除设备和管路中存留的空气，避免假压，
➢ CIP利用离心泵输送清洁液在物料管道和设备器内进 行强制循环，达到清洗目的而不需要对管道设备解 体，提高设备利用率减少劳动强度。
➢ CIP清洗装置不仅能清洗机器，而且还能控制微生物 繁殖，几乎被引进到所有的食品饮料及制药等工厂， 适用于制药厂物料管道和容器设备的就地清洗，适用 于食品类物料管道和设备的清洗。
➢ 传统上洗涤剂只 使用一次
➢ 若某设备只用于 生产单一产品， 则洗涤剂可重复 使用
传统的一般清洗程序
啤酒罐CIP清洗系统
➢ 啤酒发酵罐的容量正在逐步增大，这类发酵罐大部 分安装在室外，原来的清洗方法已不适用，必须采 用自动化的喷洗装置。
➢ CIP(Cleaning In Place) 清洗装置在被清洗的设备、容器 及管路和洗涤液储罐间有循回导管形成闭路循环，进行完
(6)用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。
(7)最后用酸性水冲洗循环，以中和残留的碱性，放走洗水，使罐 保持弱酸状况。至此完成了全部清洗过程。
四、清洁程度的确认
目的：确保设备的卫生符合要求，防止交叉 感染
➢ 表面清洁程度的检验（P409） ➢ 蛋白质污染物清洗的检验（P410） ➢ 清洗后残留细胞的检验（P410）
③有良好的悬浮能力，能使疏松的污垢成为细颗粒，并使之 成悬浮状态，不再沉滞于清洁物体表面。
④有良好的分散能力，能使不溶解的污垢粒子束缚在 悬浮体上，保持在溶液中。
⑤有良好的钙溶解能力,能把钙盐溶解到碱溶液 中。
⑥有良好的杀菌能力,使污垢中的洗涤剂溶液和被 清洗的设备无菌（如氢氧化钠）。
⑦残留的洗涤剂与悬浮的污垢能被迅速冲洗除去,不 再重新污染。
的时间为30秒，进行10次，是通过回转喷嘴进行的，每 分离纯化设备容易积累营养物质：板框过滤机、微滤和超滤设备、色谱柱、输送管路等
如甲醛、氯（或次氯酸钠）、二氧化氯、高锰酸钾、环氧乙烷、季铵盐（如新洁尔灭）等。
次冲洗之后要有30秒的排泄时间，主要排去底部的沉渣。 (6)用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。
➢ CIP循环单位设在酒库内，包括微型开关7 (控制清洗 液的进出)、控制盘8、CIP供应泵9、污水泵10 、水 箱11。
➢ 控制盘8通过仪表来控制清洗液的温度、水位及罐的充满与放空 等程序。
➢ 清洗液进出阀和通气管4上的通气阀15的控制与CIP系统 的控制装置是有关系的，所以可在清洗操作开始前先将 通气阀15开启。
可采用５～0.２ MPa的饱和蒸汽快速加热
➢ 阀门均应有利于清洗、 维护和灭菌
➢ 设备的各部分均可分 开灭菌
➢ 管路应能彻底排除冷 凝水
➢ 避免死角和缝隙
2. 发酵罐及容器的杀菌
➢ 必须能承受0.15 MPa饱和蒸汽的灭菌，确信设备的所有 部件均可耐受130 ℃高温。
➢ 加热夹套要满足耐压要求，必须有排水排气的设计。
转为冷洗会产生真空作用，装设真空卸压装置
3 生物加工下游设备的清洗
➢ 采用CIP系统，洗涤剂和清水轮换洗涤 ➢ 采用去离子水
➢ 色谱柱：HPLC介质对高pH敏感，不耐受NaOH等 碱性洗涤剂，用硅酸钠代替；在位清洗效果不好时 需要将填充基质拆卸下来清洗
➢ 设备的高径比是影响洗涤效果的重要参数
4 辅助设备的清洗
空气分布器灭菌
A B
➢ 打开蒸气阀门使罐内压力
上升到
➢ 打开另一蒸汽阀门，蒸汽 通过无菌空气阀门进入罐 内升压到0.１MPa
➢ 整个灭菌过程中阀门同时开 启
A B
有浸没管路的杀菌
➢ 蒸汽灭菌过程中 蒸汽阀同时开启
搅拌密封装置的灭菌
➢ 采用双端面机 械密封
➢ 在机械密封装 置下部装设一 个阀门，发酵 罐蒸汽加热灭 菌时打开
3. 有些杂菌会分解产物，使生产失败。
4. 杂菌大量繁殖后，会改变反应液的pH值，使反应异常。 5. 如果发生噬菌体污染，生产菌细胞将被裂解，使生产失败。
防止染菌的措施：
➢ 培养基灭菌 ➢ 通气发酵中进行空气过滤除菌
➢ 采用处于对数生长期，不含杂菌的种子液 ➢ 注意接种室、设备及管路的灭菌 ➢ 注意发酵中的无菌操作，例如流加物料、消泡剂
二、设备、管路、阀门等部件的清洗
而 造 成 真 空 ， 因 为 它 可 以 无 阻 地 补 入 阀门均应有利于清洗、维护和灭菌
(7)最后用酸性水冲洗循环，以中和残留的碱性，放走洗水，使罐保持弱酸状况。
空气。 防止染菌的措施：
某些化学药剂能与微生物细胞物质发生反应而具有杀菌作用。
(3)中间冲洗：用CIP循环单位的水罐来的清水进行4分钟冲洗。
➢ 设备外部的清洗：及时清洗除去泄漏的营养物质
2.2 常用清洗剂、清洗方法及设备
一、 生物工业常用清洗剂 （1）清洗剂：目前所有的清洗剂都是由酸或碱、表面活性剂、 磷酸盐或螯合剂混合而成
➢一般酸的使用比较少，只用于溶解碳酸盐
积垢和某些金属盐积垢
➢采用碱性蛋白酶除蛋白质
➢最后的清洗步骤采用去离子水
⑧对被清洗的设备不应产生腐蚀作用。目前国内常 选用碱类：氢氧化钠；酸类：硝酸液；80 ℃热水；清 水。
酸洗程序 碱洗程序
传统的一般 清洗与CIP 清洗卫生指 标的比较
进行大型罐清洗工作的关键设备是喷嘴 ➢ 固定喷嘴1，位于罐的上部; ➢ 回转喷嘴3，位于罐的下部。
➢ 由于大罐建在室外，所以 连接的管道要长而且主管的 管径必然要大， 一般为150 mm。
⑥有良好的杀菌能力,使污垢中的洗涤剂溶液和被清洗的设备无菌（如氢氧化钠）。
1 MPa)，15 min
(2)在箱底被冲干净后，用足量的水充入CIP的供应及返回管线， (2)在箱底被冲干净后，用足量的水充入CIP的供应及返回管线，改变系统进行碱预洗，自动地将清洗剂加入供水中，使清洗剂成为一种氯化
了的碱性洗涤剂，其总碱度在3000一3300ppm之间，用这种碱液循环16分钟。
阀门安装应不阻碍液体自由排出 目前国内常选用碱类：氢氧化钠；
➢ 通气管4下部还具有压力调节阀14。
CIP消洗工作程序是自动控制进行的， CIP消洗工作程序是自动控制进行的，从控制盘8上可以通过仪表记录下温度、压力及时间等参数。
专门以 通 过 仪 表 记 录 下 温 (6)用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。
2.1 生物工业加工设备与管道的卫生要求 2.2 常用清洗剂、清洗方法与设备
2.3 设备及管路的灭菌
2.4 方便清洗消毒的设备及管路的设计
2.1 生物工业加工设备 与管道的卫生要求
染菌的危害：
1. 使生物反应的基质或产物，因杂菌的消耗而损失，造成生产能力的下 降。
2. 杂菌也会产生代谢产物，这就使产物的提取更加困难，造成得 率降低，产品质量下降。
（2）消毒杀菌剂 某些化学药剂能与微生物细胞物质发生反应
而具有杀菌作用。如甲醛、氯（或次氯酸 钠）、二氧化氯、高锰酸钾、环氧乙烷、季 铵盐（如新洁尔灭）等。
（3）特殊清洗试剂
色谱分离柱树脂的处理：容易被强碱洗涤剂 破坏，可使用6 M的氯化胍溶液洗脱蛋白质。
二、设备、管路、阀门等部件的清洗
1 管件和阀门的清洗
的灭菌
设备与管道灭菌的意义
➢ 降低潜在的染菌可能 ➢ 满足法律法规对卫生条件的要求（食品和制药行业）
设备的污染与清洗
➢ 培养基储罐：培养液富含糖、蛋白质等成分容易引 起结垢；硬水引起的结垢
➢ 发酵罐易污染结垢：泡沫的影响，高黏度的真菌发 酵和植物细胞培养，细胞容易附于反应器壁
➢ 分离纯化设备容易积累营养物质：板框过滤机、微滤和超 滤设备、色谱柱、输送管路等
整彻底地清洗。CIP 清洗装置可应用于糖化、发酵过 滤及包装三个工序。
发酵罐CIP 清洗工艺
➢ 经过一个生产循环周期（麦汁满罐、发酵、储存、 滤酒）,当发酵罐中发酵液过滤为清酒,空罐后即进 行CIP 清洗（选择酸洗或碱洗程序视设备情况而定）
清洗剂的要求： ①对麦汁、啤酒及酵母残渣有良好的溶解能力。 ②有良好的润湿能力，洗涤剂能到污垢中去迅速发挥作用。
进 通行气大管型 4下罐部清还洗具工有作应压的力泵关调键节吸设阀备1引是4。喷端嘴 注入蒸汽，使清洗液温度维持在32℃左右。
(3)中间冲洗：用CIP循环单位的水罐来的清水进行4分钟冲 洗。
(4)从气动器来的空气流入罐顶的固定喷头，然后进行三次 清水的喷冲，每次30秒，从罐顶沿罐的四周冲洗下来。
(5)进行碱喷冲：用总碱度为3500-4000ppm的氯化了的碱液进行 喷冲，碱液的温度为32℃左右，喷冲循环15分钟。
蛋白质污染物清洗的检验（P410）
度、压力及时间等参数。
清洗程序
(1)预冲洗：在罐底的沉渣放了一半之后进行，每次预冲洗 (6)用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。
CIP(Cleaning In Place) 清洗装置在被清洗的设备、容器及管路和洗涤液储罐间有循回导管形成闭路循环，进行完整彻底地清洗。
➢ 清洗液返回管线的位置是 在通气管末端之下，这样可 以在CIP清洗操作时保证通 气管4也能得到有效的清洗。
通气阀15位置应在罐内的清洗液的液 色⒊谱能分 防离止柱清树洗脂作的业处中理的：危容险易，被节强省碱劳洗动涤力剂；破坏，可➢使用6 M的氯化胍溶液洗脱蛋白质。
位 之 上 ， 可 防 止 清 洗 后 由 于 罐 的 冷 却 CIP清洗装置有以下优点：⒈能使生产计划合理化及提高生产能力；
➢ 人工清洗
➢CIP清洗
➢ 清洗过程中容器中液流速度1.5 m/s；20 min ➢ 洗涤剂清洗时温度不可太高，75℃为最高 ➢ 发酵反应结束后马上清洗 ➢ 设备清洗后干燥备用
2 罐的洗涤
➢ 充满一定浓度的洗涤剂浸泡 ➢ 采用水力喷射装置 ➢ pH和溶氧电极等传感器可拆卸下来另外洗涤 ➢ 注意设备的热胀冷缩产生真空：例如加热洗涤后
➢如果在大罐中加澄清剂，会在罐底 形成沉渣层，故在罐的出料处设一 沉渣阻挡器5 ➢同时为了能放尽罐底的存液，出 料处应是一双重出口6 。
➢ 沉于罐底的沉渣固形物具有一定的经济价值，应该回 收，所以在洗罐时要尽可能少用水冲出沉渣，以免稀 释。
➢啤酒进出站13 ：是供嫩啤酒(麦汁)进入管、啤酒输出管及清洗液返 回管之间的联结，它位于罐出口底下，可用U形管在啤酒进出管与清 洗液返回管之间进行任意联结。
➢ CIP清洗装置有以下优点：⒈能使生产计划合理化及 提高生产能力；⒉与手洗相比较，不但没有因作业之 差异而影响清洗效果，还能提高其产品质量；⒊能防 止清洗作业中的危险，节省劳动力；⒋可节省清洗剂、 蒸汽、水及生产成本；⒌能增加机器部件的使用年限； ⒍CIP清洗装置分手动、半自动及全自动三种可选方 式。
➢ 发酵罐及容器使用前必须经耐压和气密性实验
发酵罐及容器蒸汽加热灭菌流程
（1）气密性试验
（2）排除冷凝水，打开蒸汽阀
（3）打开排空气阀，排除发酵罐及容器原 有空气
（4）排气阀上连接空气过滤器
（5）压强上升到0.1 MPa时开始计时
（6）结束灭菌时先关排气阀，再关蒸汽进口 阀，并打开无菌空气保压控制罐内压强在 0.1-0.15 MPa
泵、过滤器、热交换器的清洗：
➢ 空气过滤器：容易被发酵罐冒出的泡沫污染，必要 时用人工清洗
➢ 热交换器：适当提高介质的流速，防止培养基加 热换热面上的结焦或焦化
5 去热物质和内毒素
➢采用0.1 M NaOH浸洗
6 仪器清洁 ➢甲醛熏蒸
3. CIP清洗系统及设备
➢ 所谓CIP系统，是clean in place的简称，意即 内部清洗系统。
改变系统 采用碱性蛋白酶除蛋白质 进行碱预洗，自动地将清洗剂加入供水中，使清
采用处于对数生长期，不含杂菌的种子液
洗 剂 成 为 一 种 氯 化 了 的 最后的清洗步骤采用去离子水
(3)中间冲洗：用CIP循环单位的水罐来的清水进行4分钟冲洗。
碱
性
洗
涤
剂
，
其
总
碱
度
在
3
0
0
0
一
２最后M的Pa清的洗饱步和骤蒸采汽用3快去速3离加0子热0水ppm之间，用这种碱液循环16分钟。在此期间CIP供
2.3 设备 及管 路的 杀菌
1 设备及管路的杀菌
➢ 蒸汽加热灭菌：蒸汽接触的所有表面均处于高温蒸汽的渗 透之下，可将微生物细胞及其孢子全部杀死
➢ 实验室培养基灭菌：121℃(表压0.1 MPa)，15 min
➢ 小型发酵罐： 121℃，45 min ➢ 大型发酵罐： 121℃，1 h ➢ 灭菌时注意排除设备和管路中存留的空气，避免假压，
➢ CIP利用离心泵输送清洁液在物料管道和设备器内进 行强制循环，达到清洗目的而不需要对管道设备解 体，提高设备利用率减少劳动强度。
➢ CIP清洗装置不仅能清洗机器，而且还能控制微生物 繁殖，几乎被引进到所有的食品饮料及制药等工厂， 适用于制药厂物料管道和容器设备的就地清洗，适用 于食品类物料管道和设备的清洗。
➢ 传统上洗涤剂只 使用一次
➢ 若某设备只用于 生产单一产品， 则洗涤剂可重复 使用
传统的一般清洗程序
啤酒罐CIP清洗系统
➢ 啤酒发酵罐的容量正在逐步增大，这类发酵罐大部 分安装在室外，原来的清洗方法已不适用，必须采 用自动化的喷洗装置。
➢ CIP(Cleaning In Place) 清洗装置在被清洗的设备、容器 及管路和洗涤液储罐间有循回导管形成闭路循环，进行完
(6)用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。
(7)最后用酸性水冲洗循环，以中和残留的碱性，放走洗水，使罐 保持弱酸状况。至此完成了全部清洗过程。
四、清洁程度的确认
目的：确保设备的卫生符合要求，防止交叉 感染
➢ 表面清洁程度的检验（P409） ➢ 蛋白质污染物清洗的检验（P410） ➢ 清洗后残留细胞的检验（P410）
③有良好的悬浮能力，能使疏松的污垢成为细颗粒，并使之 成悬浮状态，不再沉滞于清洁物体表面。
④有良好的分散能力，能使不溶解的污垢粒子束缚在 悬浮体上，保持在溶液中。
⑤有良好的钙溶解能力,能把钙盐溶解到碱溶液 中。
⑥有良好的杀菌能力,使污垢中的洗涤剂溶液和被 清洗的设备无菌（如氢氧化钠）。
⑦残留的洗涤剂与悬浮的污垢能被迅速冲洗除去,不 再重新污染。
的时间为30秒，进行10次，是通过回转喷嘴进行的，每 分离纯化设备容易积累营养物质：板框过滤机、微滤和超滤设备、色谱柱、输送管路等
如甲醛、氯（或次氯酸钠）、二氧化氯、高锰酸钾、环氧乙烷、季铵盐（如新洁尔灭）等。
次冲洗之后要有30秒的排泄时间，主要排去底部的沉渣。 (6)用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。
➢ CIP循环单位设在酒库内，包括微型开关7 (控制清洗 液的进出)、控制盘8、CIP供应泵9、污水泵10 、水 箱11。
➢ 控制盘8通过仪表来控制清洗液的温度、水位及罐的充满与放空 等程序。
➢ 清洗液进出阀和通气管4上的通气阀15的控制与CIP系统 的控制装置是有关系的，所以可在清洗操作开始前先将 通气阀15开启。
可采用５～0.２ MPa的饱和蒸汽快速加热
➢ 阀门均应有利于清洗、 维护和灭菌
➢ 设备的各部分均可分 开灭菌
➢ 管路应能彻底排除冷 凝水
➢ 避免死角和缝隙
2. 发酵罐及容器的杀菌
➢ 必须能承受0.15 MPa饱和蒸汽的灭菌，确信设备的所有 部件均可耐受130 ℃高温。
➢ 加热夹套要满足耐压要求，必须有排水排气的设计。
转为冷洗会产生真空作用，装设真空卸压装置
3 生物加工下游设备的清洗
➢ 采用CIP系统，洗涤剂和清水轮换洗涤 ➢ 采用去离子水
➢ 色谱柱：HPLC介质对高pH敏感，不耐受NaOH等 碱性洗涤剂，用硅酸钠代替；在位清洗效果不好时 需要将填充基质拆卸下来清洗
➢ 设备的高径比是影响洗涤效果的重要参数
4 辅助设备的清洗
空气分布器灭菌
A B
➢ 打开蒸气阀门使罐内压力
上升到
➢ 打开另一蒸汽阀门，蒸汽 通过无菌空气阀门进入罐 内升压到0.１MPa
➢ 整个灭菌过程中阀门同时开 启
A B
有浸没管路的杀菌
➢ 蒸汽灭菌过程中 蒸汽阀同时开启
搅拌密封装置的灭菌
➢ 采用双端面机 械密封
➢ 在机械密封装 置下部装设一 个阀门，发酵 罐蒸汽加热灭 菌时打开
3. 有些杂菌会分解产物，使生产失败。
4. 杂菌大量繁殖后，会改变反应液的pH值，使反应异常。 5. 如果发生噬菌体污染，生产菌细胞将被裂解，使生产失败。
防止染菌的措施：
➢ 培养基灭菌 ➢ 通气发酵中进行空气过滤除菌
➢ 采用处于对数生长期，不含杂菌的种子液 ➢ 注意接种室、设备及管路的灭菌 ➢ 注意发酵中的无菌操作，例如流加物料、消泡剂
二、设备、管路、阀门等部件的清洗
而 造 成 真 空 ， 因 为 它 可 以 无 阻 地 补 入 阀门均应有利于清洗、维护和灭菌
(7)最后用酸性水冲洗循环，以中和残留的碱性，放走洗水，使罐保持弱酸状况。
空气。 防止染菌的措施：
某些化学药剂能与微生物细胞物质发生反应而具有杀菌作用。
(3)中间冲洗：用CIP循环单位的水罐来的清水进行4分钟冲洗。
➢ 设备外部的清洗：及时清洗除去泄漏的营养物质
2.2 常用清洗剂、清洗方法及设备
一、 生物工业常用清洗剂 （1）清洗剂：目前所有的清洗剂都是由酸或碱、表面活性剂、 磷酸盐或螯合剂混合而成
➢一般酸的使用比较少，只用于溶解碳酸盐
积垢和某些金属盐积垢
➢采用碱性蛋白酶除蛋白质
➢最后的清洗步骤采用去离子水
⑧对被清洗的设备不应产生腐蚀作用。目前国内常 选用碱类：氢氧化钠；酸类：硝酸液；80 ℃热水；清 水。
酸洗程序 碱洗程序
传统的一般 清洗与CIP 清洗卫生指 标的比较
进行大型罐清洗工作的关键设备是喷嘴 ➢ 固定喷嘴1，位于罐的上部; ➢ 回转喷嘴3，位于罐的下部。
➢ 由于大罐建在室外，所以 连接的管道要长而且主管的 管径必然要大， 一般为150 mm。
⑥有良好的杀菌能力,使污垢中的洗涤剂溶液和被清洗的设备无菌（如氢氧化钠）。
1 MPa)，15 min
(2)在箱底被冲干净后，用足量的水充入CIP的供应及返回管线， (2)在箱底被冲干净后，用足量的水充入CIP的供应及返回管线，改变系统进行碱预洗，自动地将清洗剂加入供水中，使清洗剂成为一种氯化
了的碱性洗涤剂，其总碱度在3000一3300ppm之间，用这种碱液循环16分钟。
阀门安装应不阻碍液体自由排出 目前国内常选用碱类：氢氧化钠；
➢ 通气管4下部还具有压力调节阀14。
CIP消洗工作程序是自动控制进行的， CIP消洗工作程序是自动控制进行的，从控制盘8上可以通过仪表记录下温度、压力及时间等参数。
专门以 通 过 仪 表 记 录 下 温 (6)用清水冲洗，将残留于罐表面及管线中的碱液冲洗干净。