发酵防污染策略（三）

书接上回，我们首篇主要从压缩空气的角度，次篇主要从发酵罐相关各个部件的角度，对发酵过程开展防污染工作进行分析和学习。

本篇，我们依旧以ASME的BPE规范为基准，着重说说：清洁（Cleanability）和消毒灭菌（Sterility）。这里面的一些内容，在前面我们写的的一些CIP的文章，已经有过类似的叙述，本篇不过从另外的角度阐述更详细的论据罢了。

一、清洁（Cleanability）

发酵防污染工作里面，清洁算是日常行为。当然，最为理想的是通过优良的设计，实现CIP（clean-in-place）清洗，自动化，省时省力有保障；又或者通过COP（clean-out-of-place）清洗，就是俗称的拆卸然后拿去清洗；再还有就是通过人工现场用水冲洗的方法进行清洁，等等。

一般的发酵企业很难做到CIP的清洗设计，个中原因暂且略过，国内很多发酵行业的操作，很多都是COP清洗或者人工冲洗。如果和先进企业对比，很明显，从下图可见，高下立判。（图中的4个英文对应于清洗四大要素：时间、温度、清洗液浓度、作用力）

而对于CIP清洗，很多人认为就是一套设备，套用近期一个朋友的原话“很简单的捏！”。实际上，CIP系统更多的是一个设计，针对不同的需要清洗的物质达到的效果进行设计，还可以根据实际情况，简化部分清洗流程，比如一些单罐的CIP系统，就有了其存在的价值。

展的太开了，收回到我们发酵防污染上面来。对于发酵防污染来说，BPE建议尽可能的将无菌边界设置成CIP清洗的系统。于是，这就需要涉及到前面所述的各个点的设计问题，包括排水的顺畅性（Drainability）等。而较为常见的可接受的CIP清洗方案，可以借鉴下面某公司的生物制药里面的流程，以供参考。

流程图也有了，会不会觉得CIP更简单了呢。相信很多人开始跃跃欲试了，我们倒不觉得，看的失败的例子多了，更加需要谨小慎微，要尽可能做到面面俱到，虚心向学，做到有理有据，才能站的长久。

最近我们有幸被拉进一个技术交流群，里面一大堆工程设计人员都很专业，但是相对很是专一，当遇到新问题，新领域的时候，比如CIP清洗的流速和水量的问题，大体就2个态度，要么拍一下脑袋，要么问一下厂家。技术人员不严谨，会害死老板的，这里顺便摘取BPE的图表，回答下刚才举例的问题。

二、消毒灭菌（Sterility）

相对于清洗，底物或者流加物液体的消毒灭菌更容易受到重视，很明显，这是最直观，也是最接近目标的方法，但其实，其与前面所述的几点，密切相关，同等重要。

在BPE里面，这类的消毒灭菌被归类为热处理系统（Thermal Treatment Systems），其主要包括HTST“高温瞬时”（High temperature short time）和UHT“超高温”（Ultra-high temperature）两种灭菌形式。其主要区别在于，UHT比HTST温度更高，UHT的术语定义为：高于135℃的温度下进行处理，并通过快速加热和冷却以达到普遍接受的无菌条件的灭菌方式。下图是在食品领域如牛奶、蔬果汁等常用的HTST小型装备图：

HTST的温度设定和维持时间，根据需求，有不同的经验和数据调整，以牛奶为例，使用的灭菌温度和维持时间就有很多变化，以应对市场和产品的需求。

扯远了，我们还是回到生物发酵防污染领域。对比生物医药领域，普通的生物发酵体量更大，要求的处理量更多。简单的HTST灭菌形式已经不能符合要求了，于是，催生了UHT系统，该系统的工艺流程简图如下：

这里的UHT系统实际上和我们早期所说的“连消设备”一致，只不过，在连消装备的文章里面，结合了更多了应用过程变化，进行了优化和调整。经过对比，你会发现，相较于我们在连消设备的文章里面的叙述，BPE的这个流程图从节能上，还是略有欠缺。如果作为工艺设备设计人员，汲取两者的优劣，肯定可以做得更好。

毕竟，就像我们在连消设备所说，一个良好的连消设备，在设计、制造过程，考虑、注意的事情越多，系统越稳定，这不是一个图就完事的活。

实际上，消毒灭菌里面还包括一个内容，就是SIP（steam-in-place），其定义为：使用蒸汽对设备进行消毒或灭菌。由于篇幅有限，而且相对而言，比其它内容略显容易掌握，故这里暂且按下不表，等有机会了，我们继续写一篇。

简单回顾下这3篇生物防污染的方法，大概总结如下：

1、如果工厂已经建成，污染事件频发，可能需要一定的勇气，好像凤凰涅槃，以求重生；

2、如果工厂已经建成，污染事件偶发，这应该就好办多了，加强管理和学习就可以茁壮成长了；

3、如果工厂尚未建成，这事就考验决策者的眼力见了，用人、选物，张弛有度。做企业的永远不希望“前事不忘，后事之师”，而是希望借“他山之石可以攻玉”。

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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