一、不銹鋼生物發酵罐清洗消毒：構建無菌操作基礎
初步清洗與沖洗
使用軟質刷子或機械清洗設備清除罐體及管道內殘留的培養基、雜質和生物膜。
清水沖洗至無可見殘留，確保后續消毒劑能充分接觸表面。
化學清洗與消毒
堿洗：1%-2%氫氧化鈉溶液循環清洗，溶解有機物(如蛋白質、多糖)，溫度60-80℃，時間30-60分鐘。
酸洗：0.5%-1%稀鹽酸中和堿性殘留并去除無機鹽，時間20-30分鐘。
高壓水槍沖洗：利用旋轉噴頭(壓力>50 bar)沖擊死角，效率較傳統刷洗提升50%。
化學消毒：過氧化氫復合消毒劑(如諾福，3%-5%)浸泡或噴淋30分鐘，殺滅99.999%的細菌、芽孢及噬菌體。
終末處理與驗證
無菌水沖洗至無消毒劑殘留，無菌空氣吹干罐體。
定期檢測微生物負荷(如棉拭子采樣)，確保染菌率降低90%以上。
二、滅菌：確保無菌環境
實消操作(以121℃、30分鐘為例)
預加熱階段：
關閉所有閥門，打開蒸汽出口和尾氣閥排冷空氣。
緩慢開啟夾套蒸汽閥，待溫度升至50℃時檢測蒸汽到達位置。
調節排冷凝水閥至“微調”，開啟攪拌使培養基受熱均勻。
快速升溫階段：
溫度達90℃時減小夾套進汽閥開度，打開進罐空氣閥旁排冷凝水閥。
溫度達121℃、壓力0.1MPa時，旋松接種口蓋至4個小孔冒蒸汽，保持30分鐘。
保溫與冷卻：
關閉罐底閥，調節進罐空氣閥和尾氣閥維持壓力。
通空氣(過濾器壓力0.12-0.15MPa)和循環水(溫度降至105℃時打開進罐空氣閥)冷卻至發酵溫度。
關鍵控制點
確保蒸汽充分接觸所有部位，避免消毒死角。
冷卻時維持罐內正壓，防止負壓吸入非潔凈空氣。
三、接種：嚴格無菌操作
接種前準備
降低罐壓至≤0.02MPa，旋松接種口蓋并放置火焰圈(加棉花助燃)。
種子液預搖至對數生長期，接種量5%-10%(根據菌種調整)。
無菌接種流程
點燃火焰圈，打開接種口蓋，快速倒入種子液后旋緊蓋。
立即調高罐壓至0.05-0.1MPa，防止雜菌逆流。
環境控制
關閉車間門窗和排氣扇，減少空氣流動。
操作人員穿戴無菌服、手套和口罩，避免直接接觸接種口。
四、發酵控制：精準調控參數
參數設定與監控
溫度：通過夾套冷卻/加熱系統維持設定值(如37℃±0.5℃)。
pH：自動滴加酸(稀鹽酸)或堿(氫氧化鈉)調節至目標值(如pH 7.0)。
溶氧(DO)：調節攪拌速度(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。
過程取樣與記錄
每1小時記錄pH、DO、溫度、罐壓等參數。
按工藝要求取樣送檢，同步進行鏡檢觀察菌體形態。
異常處理
泡沫過多：自動添加消泡劑(如聚醚類)。
設備故障：立即啟動備用系統，記錄故障時間及參數變化。
五、放料與清洗：保障設備復用性
發酵結束放料
關閉攪拌和通氣系統，打開罐底閥平穩放料。
發酵液輸送至下游處理設備(如離心機、過濾器)。
罐體清洗與維護
清水沖洗殘留發酵液，堿洗(1% NaOH)去除有機物，酸洗(0.5% HCl)中和堿性殘留。
檢查攪拌槳、閥門、傳感器等部件磨損情況，及時更換損壞件。
罐體干燥后存放于通風環境，避免銹蝕。
六、不銹鋼生物發酵罐標準化操作的核心價值
降低染菌風險：通過化學清洗、高壓沖洗和過氧化氫消毒構建三重屏障，染菌率降低90%以上。
提升發酵效率：精準調控溫度、pH、DO等參數，縮短發酵周期5%-15%。
延長設備壽命：定期維護和規范操作減少腐蝕、磨損，降低維修成本30%以上。
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