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
B
A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
A B
蒸汽
进料管
A B
C
设备及管路的杀菌
蒸汽灭菌
无菌排料
AB
C E
D
F
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
CIP A
B
C
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
AC
B
D
E
F
?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
?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
B
A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
A B
蒸汽
进料管
A B
C
设备及管路的杀菌
蒸汽灭菌
无菌排料
AB
C E
D
F
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
CIP A
B
C
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
AC
B
D
E
F
?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
