药厂设计之培养基与发酵设备的灭菌操作

文章来源 成都药厂设计装修 作者:成都制药工厂设计 时间:2020-02-10 16:57

下面笔者谈下药厂设计之培养基与发酵设备的灭菌操作。发酵培养基与发酵设备的灭菌一般采用湿热灭菌,即直接用蒸汽灭菌。蒸汽在冷凝时释放出大量湿热,并具有强大的穿透力,且在高温及水分存在的条件下,微生物细胞中蛋白质极易凝固而引起微生物的死亡。故湿热灭菌具有经济和快速的特点,广泛应用于培养基和设备的灭菌。

根据灭菌方式不同,培养基灭菌分为实罐灭菌(实消或分批灭菌)和连续灭菌(连消)两种。发酵设备的灭菌可采用实罐灭菌、空罐灭菌。

生产实践证明,灭菌温度较高而时间较短,要比温度较低而时间较长好。例如对同样的培养基进行126~132℃、5~7min的连续灭菌,其所得的培养基质量要比一般采用120℃、30min的实罐灭菌好,可以获得较高的发酵水平。但连续灭菌的不足之处是需要设备较多,操作麻烦,染菌的机会也相应增多。

采用实罐灭菌时,由于需要在罐内加热和冷却培养基,这段时间发酵罐不能用于发酵。故实罐灭菌中进行发酵生产的时间要比连续灭菌少,即发酵设备的利用率较低,且使用蒸汽比较集中,这是它的缺点。但实罐灭菌的操作比较简便,染菌机会少,而且当采用较低的冷却水温和较大的冷却面积时,并不影响培养基质量,所以设计中多采用实罐灭菌。根据实际使用经验,在实罐灭菌的基础上,设计时可以采用加大配料罐体积和台数或增加预热罐,即让大部分料液在进发酵罐之前即预热到50~60℃,减少在发酵罐内的加热时间,从而提高设备的利用率。

(1)药厂设计之实罐(分批)灭菌

发酵罐上一般装有空气进口管、排气管、接种管、补料管、调节pH值的酸碱管、取样管及控制培养基温度的降温水管道(降温水管道与罐内不通)。

实罐灭菌是将培养基在配料罐中配好后,通过专用管道输入清洁的发酵罐中,然后开始灭菌。发酵罐灭菌时先将各排气(汽)阀打开,将蒸汽引夹套或蛇管进行预热,待罐温升到80~90℃,将排气阀逐渐关小。接着将蒸汽从进气口、排料口、取样口等直接通入罐中(如有冲视镜管则也一同进汽)升温、升压。目前,多数生产厂家采用不预热、直接进蒸汽,逐渐提高罐温、罐压,待罐温上升到118~120℃、罐压维持在0.09~0.1MPa(表压)后,保温30min。灭菌过程中要间断或连续开动搅拌,以利泡沫破裂。

药厂设计

(2)药厂设计之空罐灭菌

空罐灭菌是先从罐顶通入蒸汽,将罐内所有空气从底部排出,用蒸汽保压30min后,压出罐内冷凝水,然后关紧排气阀,继续闷罐灭菌30min,保持罐压不变。

(3)药厂设计之连续灭菌

连续灭菌前应先对发酵罐加热器、维持设备、冷却设备进行(空罐)灭菌,然后才对培养基进行连续灭菌。

(4)药厂设计之种子罐灭菌

从取样管、空气管等将蒸汽引人罐内,将接种口帽放松1~2圈。预热30~50min,当罐温、罐压升至保温规定范围时,保温30min在保温过程中转动接种口帽3~4次,使蒸汽从接种口帽的不同方向喷出,并随时调整空气管蒸汽阀和罐排气阀的开度,以保证灭菌温度和压力。

(5)发酵罐附属设备、空气过滤器及管路的灭菌

发酵罐附属设备包括补料罐、计量罐和油(消沫剂)罐等。补料罐的灭菌温度视物料性质而定,如糖水罐的罐顶表压为0.1MPa,保温30min。油(消沫剂)罐表压为0.15~0.18MPa,保温60min。以上设备一般可采用实消或空罐灭菌的方式。

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