发酵防污染策略（二）

书接上回，上篇主要从压缩空气的角度，对发酵过程开展防止染菌进行分析和学习。本篇，我们延续上篇的思路，继续探讨如何进行发酵防污染工作。对于类似移种的操作、管理的疏忽这一类造成的发酵染菌的问题，不在此次讨论范围，因为“一千个人眼里就有一千个哈姆雷特”，说起来，有匹布那么长。我们今天主要以ASME的BPE规范为基准，从工艺、设备选型和设计方面进行说明。

ASME的BPE，是Bioprocessing Equipment（生物过程装备）的缩写，以下简称BPE。其旨在帮助设计和建造用于生物制药的过程装备，将生物污染水平控制在可控的区间，以满足产品要求。

从这个上面来理解，很多从事饲料、食品等领域的人会觉得过于拔高了要求。这个好像也对，“尽信书，不如无书”，确实应该根据我们行业内经常造成的污染问题，根据标准，进行优化和调整，有则改之无则加勉，这个思想永不落伍。

BPE规范的灵魂，或者说落笔最多的大概3个，一个是排水顺畅性（Drainability），一个是可清洁性（Cleanability），还有一个是可消毒灭菌性（Sterility）。这实际上和我们教科书上所强调的是一样的，只不过，BPE更加系统，更加全面罢了。

所以，我们作为工艺设备技术人员，应该时刻警醒自己，尤其在无菌边界，尽可能充分考虑这些要求，不给发酵生产埋雷。如果单从上面的3点展开来说，显得很是说教，下面从具体的设计制造要求上摘取部分信息，以供参考。

发酵罐及相关部件的设计制造要求

1、管口。

对于储罐开孔的设计，这里也不仅仅强调了排水性。比如，人孔盖应该是选用的是碟形而不是平面的型式；不建议在罐壁安装侧人孔，如果要装，也应倾斜排水等等。

同时，也强调了可清洁性，对于罐内部件也做了建议和要求，以期都能被清洗到，如果因为类似挡板的原因，也要在适当的位置配套清洗装置。下图是罐底或者罐边管口连接的建议图。

2、搅拌。

对于搅拌的设计，规范也提到了一些原则和建议，如：无菌边界和发酵接触的地方，禁止使用内六角；在罐内应避免使用非焊接连接（比如联轴器等），以尽量减少潜在的可清洁性问题；但是在允许的情况下，BPE也推荐了类似的螺栓连接情况。

等等的这些要求，对于很多大型发酵系统而言，很多并未能遵照实施，一个是没有学习参照实施，另外一个精细的制造，势必增加费用，国内市场普遍的“货比三家”制度，都是以价格为衡量标准的，即使偶尔的技术洽谈，也不过是走走过场。先进的设备和技术，在国内根本无法与低价竞争的，还得另辟蹊径。

3、检测仪表等附件。

发酵罐内的监测附件一般都很多，PH、溶氧、温度等等，这些部件的选型和安装，也遵循类似的原则。所有安装在罐壁的仪表，都应向下倾斜插入罐体，以便排水，除非使用的仪器需要水平安装（这时候，标准也有推荐的安装方式）。

一般在仪表上容易出现问题的，主要是测温的热电偶，因其廉价，很多没有选择卫生标准的型式，另外还有就是很多仪表为便于拆装校验，不仅使用了内螺纹连接的型式，而且因为缺少施工监督，内焊口无法做到卫生、排水方面的需求，这些都为将来发酵污染埋下了隐患。当然，这种情形，在其它型式的仪表上也有出现类似的状况。

4、阀门。

发酵无菌系统里面，涉及到的阀门，主要有罐底阀、取样阀、止回阀等等，对于很多人来说，好像阀门的原理都挺简单的，但往往出现更多污染问题也是在这些领域。

在我们的阀门选用那篇文章里面，有告诉大家一些选用原则，但，特地的标注了可以应用的领域，很多都可以全领域应用，但深究起来，有很多却只能特定的应用，未能尽述的情况下，为避免不必要的杠，所以，标了个全领域。

在BPE的论述里面，专门提到，“不建议在卫生管道系统中使用球阀”，虽然我们看到类似极个别厂家可以达到卫生要求，但结构的弊病，确实不适用于卫生领域。但可能也是球阀太普遍了，我们看到的很多发酵工厂使用这类型的阀门，后来为了倒查污染源，把所有的球阀都拆了个底朝天了，确实发现了很多问题。

除了球阀，还有另外一个错误应用的，就是截止阀，使用普通工业品应用于卫生领域。这种类型，应用更普遍，但从累积污染生物量的情况来说，可能更少一点，一般也还能相安无事。下图为取样阀宣传图：

发酵无菌边界，尤其作为主体的发酵罐装备，它还有类似视镜、挡板、爬梯、空气分布等等的一堆东西，如果不在设计和制造时，加以考虑，肯定会给将来某下隐患，直到某天累积到一定的量而最终发生污染事件。国内有些企业已经通过了BPE认证，甚至3-A、EHEDG认证，这就代表了他们出品的设备产品达到了卫生认证要求，但对于现场制造的大型罐体，以及工艺的设计能力，就是另外一回事了。

文章里面提到ASME的《BPE生物过程装备》获取办法，参见上篇文章，这里不再赘述。倒是因此老沙弥发现个题主在某制药论坛分享的机器狗翻译BPE的文件，虽然比我们的译稿全面，但缺失了很多关键的东西。所以，用心不用心，一看便知。

注：上面关于发酵防污染的知识，我们也只能简单说个一二，我们希望，大家可以系统的看看各个方面的经典书籍和系统总结，加大知识的广大和深度。

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