складовою частиною санітарної підготовки є підготовка персоналу, як можливого джерела контамінації, при цьому персонал проходить навчання та контроль знань;
готуються виробничі приміщення, які обробляються мийними, дезінфікуючими та мийно-дезінфекційними засобами для зниження рівня загального забруднення та мікробної контамінації;
готують обладнанням, яке проходить багатостадійну обробку, що включає – миття, дезінфекцію, ополіскування та стерилізацію;
готують комунікації, які миються, стерилізуються;
складовою частиною підготовки обладнання є перевірка його на герметичність та ефективність проведеної стерилізації.
Підготовка приміщень Прибирання підлоги, зовнішньої поверхні обладнання і трубопроводів виконують використовуючи розчини антисептиків та детергентів, наприклад водним розчином хлораміну Б з концентрацією від 0,3 до 3%. При появі дріжджової інфекції один раз в добу все робоче приміщення обробляють 1 %-ним розчином хлораміну. Цим же розчином протирають зовні апаратуру і комунікації; змочують килимки при вході у всі приміщення. Окрім боротьби із сторонньою мікрофлорою, в цеху ферментації проводять профілактичні заходи. Періодично, не рідше за один раз в тиждень, підлоги, стіни, а також поверхню апаратів, збірок, трубопроводів миють 1—2%-ним розчином хлорного вапна (рекомендується міняти антисептик).
В якості дезинфікуючих засобів використовуються загальновизнані в біотехнологічній практиці речовини: розчин хлораміну, розчин їдкого натру – каустична сода та інші дезінфектанти та детергенти. На сьогоднішній день єдиним загальновизнаним способом стерилізації апаратури та комунікацій є термічна стерилізація насиченою водяною парою. Для миття внутрішніх частин обладнання, які забруднені органічними речовинами передбачене використання розчину каустичної соди.
Дезінфекція приводить, як правило, до зниження рівня мікробної контамінації на 40 – 60% від початкового вмісту. При виборі дезінфікуючої речовини необхідно враховувати не тільки її бактерицидні властивості і спектр дії, а й можливу токсичність для організму людини.
В біотехнологічних виробництвах при масовій обробці значних об’ємів обладнання та поверхонь, при обробці приміщень віддають перевагу дешевим і достатньо ефективним дезинфікуючим речовинам, таким як розчин хлорного вапна (2- 10%), розчин хлораміну Б (1-5%), для обробки обладнання і комунікацій використовують розчин каустичної соди (40%), який має властивості дезинфікуючої речовини та детергента.
Хлорне вапно — білий порошок з різким запахом, що володіє сильними окислювальними властивостями. Головною складовою частиною її є гіпохлорит, яка при взаємодії з водою розпадається утворенням високо реакційних сумішей.
Хлорамін Б — він бактер
ицидний проти вегетативних форм в концентрації 0,25—0,5 % і температурі 30 °С, спороцидний — при 50—60°С. Водний розчин з масовою часткою хлораміну Б від 0,3 до 3% використовують для обробки боксів, прилеглих приміщень, виробничих приміщень, а в технологічних приміщеннях місць, куди потрапляють компоненти поживного середовища чи культуральна рідина.
Хлорамін ХБ за хімічною будовою подібний до хлораміну Б. Але хлорамін ХБ характеризується рядом негативних властивостей: він зумовлює подразнювальну дію на слизові оболонки дихальних шляхів з явищами отруєння, знебарвлює тканину;
Найбільше широко використовується метод порівняння дезинфікуючих препаратів — метод фенольного коефіцієнта, який засновано на порівнянні інгібуючої дії фенолу і даного засобу на ріст визначених мікроорганізмів і чітко контрольованих умовах.
Підготовка приміщень
Прибирання підлоги, зовнішньої поверхні обладнання і трубопроводів виконують використовуючи розчини антисептиків та детергентів, наприклад водним розчином хлораміну Б з концентрацією від 0,3 до 3%.
При появі дріжджової інфекції один раз в добу все робоче приміщення обробляють 1 %-ним розчином хлораміну. Цим же розчином протирають зовні апаратуру і комунікації; змочують килимки при вході у всі приміщення. Окрім боротьби із сторонньою мікрофлорою, в цеху ферментації проводять профілактичні заходи. Періодично, не рі
дше за один раз в тиждень, підлоги, стіни, а також поверхню апаратів, збірок, трубопроводів миють 1—2%-ним розчином хлорного вапна (рекомендується міняти антисептик).
Санітарна підготовка виробництва реалізується виконанням робіт по щоденному позмінному та генеральному прибиранні виробничих приміщень та централізованою підготовкою обладнання. Підготовка обладнання як складова санітарної підготовки виробництва направлена на досягнення необхідного рівня чистоти та асептичності. Наприклад, підготовка інокуляторів, ферментерів та установки для проведення безперервної (УБС) включає такі операції:
Миття обладнання. Миття обладнання проводять наступним чином. Спочатку миють водою, протягом двох хвилин з передачею води у збірникнейтралізації, перед скидом рідини у систему каналізування рідких викидів. Миття продовжують розчином лугу 1%, протягом 10 хвилин при 40°С, з поверненням розчину в збірник нейтралізації. Проводиться ополіскування очищеною або пом’якшеною водою, з передачею води в збірник нейтралізації;
Сучасні підприємства мають механізовані пристрої для миття обладнання такі як гідромонітори.
До системи очищення повітря входять різні апарати (обладнання):
фільтр для очищення повітря від пилу та інших механічних домішок;
система стабілізації термодінамічних показників повітря
головний повітряний фільтр (груповий фільтр) для очищення всього
повітря, що поступає із повітродувки;
індивідуальний повітряний фільтр перед кожним ферментером і
посівним апаратом.
Вибір фільтру попередньої очистки повітря орієнтований на ефективне
видалення крупних фракцій контамінантів з повітря, які можуть пошкодити компресійне обладнання. Фільтр попередньої очистки повітря встановлюють перед повітродувкою, щоб у неї не потрапляли пил та механічні забруднення повітря. Перевага віддається фільтрам простої конструкції, які можна регенерувати.
Після цього повітря потрапляє в головний повітряний фільтр, який використовують для підготовки повітря групи ферментерів. Фільтруючим матеріалом багатошарова конструкція яка складається з шару активованого вугілля висотою 700 – 900мм, над та під яким укладають шар скляної вати (100 – 150мм) для усунення можливості провалу та уносу частинок вугілля. Діаметр волокна скловати дорівнює 21 мікрометру.
Головний повітряний фільтр встановлюється поблизу повітродувки, при роботі якої повітря внаслідок адіабатичного стискання нагрівається до 120–180°С і вище. Якщо повітря, що поступає у ферментер має температуру вищу за 60°С, його необхідно охолодити, для чого встановлюються кондиціонери, що охолоджуються водою.
Для остаточного очищення повітря перед кожним ферментером встановлюється індивідуальний повітряний фільтр. Фільтруючим матеріалом може бути тонка скляна вата, волокна якої мають діаметр не більше 1 – 2мкм широко використовують базальтове тонке та супертонке волокно (БСТВ).
Основною вимогою, що ставиться до аеруючого повітря, є його стерильність. Ефективність роботи системи очищення повітря оцінюють коефіцієнтом проскоку Кп, %
Кп = Х*100/Х0 (4.13)
де Х, Х0 – концентрація мікроорганізмів у повітрі відповідно після і до системи очищення повітря, кл/м3
Для асептичних процесів біосинтезу Кп повинен становити 10-8...10-11 %,
для промислових систем – 10-4...10-6
Звичайні методи очищення, що ґрунтуються на дії відцентрових сил (циклони), інерції, промивці (пінні апарати), а також електрофільтри, не знайшли розповсюдження, оскільки дозволяють одержувати повітря з Кп = 3...5%. Ці методи застосовують лише для попереднього перед
стерилізацією очищення атмосферного повітря.
Для стерилізації повітря з належними характеристиками використовують
два методи: знищення мікрофлори за допомогою нагрівання або іонізуючого
випромінювання, наприклад, за допомогою УФ-опромінювання, та вилучення її
методом фільтрування. стерилізаціїм, але для промислових масштабів є неприйнятним, оскільки у виробничих умовах витрачають занадто великі об’єми повітря, щоб можна було б говорити про економічну доцільність таких рішень. В промислових умовах використовують в основному метод фільтрування крізь шари насипного, пористого або волокнистого матеріалу. Для попередньої стерилізації використовують глибинні (набивні) фільтри на основі волокнистих матеріалів. Для остаточної стерилізації перед входом у ферментер встановлюють індивідуальні фільтри з розгорнутою поверхнею або абсолютні, які діють як сита, патронного типу
Абсолютні сита, створюють велику втрату тиску повітря й швидко забиваються, тому застосовують їх рідко.
Для стерилізації повітря з належними характеристиками використовують два методи: знищення мікрофлори за допомогою нагрівання або іонізуючого випромінювання, наприклад, за допомогою УФ-опромінювання, та вилучення її методом фільтрування. Перший метод є більш надійним та ефективним, але для промислових масштабів є неприйнятним, оскільки у виробничих умовах витрачають занадто великі об’єми повітря, щоб можна було б говорити про економічну доцільність таких рішень. В промислових умовах використовують в основному метод фільтрування крізь шари насипного, пористого або волокнистого матеріалу. Для попередньої стерилізації використовують глибинні (набивні) фільтри на основі волокнистих матеріалів. Для остаточної стерилізації перед входом у ферментер встановлюють індивідуальні фільтри з розгорнутою поверхнею або абсолютні, які діють як сита, патронного типу Абсолютні сита, створюють велику втрату тиску повітря й швидко забиваються, тому застосовують їх рідко.
Попри того, що волокна набивного фільтру розташовані між собою на відстанях на порядок більше діаметрів мікрочастинок, вони діють досить ефективно. При великих швидкостях частинки, проходячи шар волоконного фільтру, скоріше або пізніше зустрічають на своєму шляху волокно і затримуються ним (інерційний механізм осадження).
При малих швидкостях затримка відбувається в основному за механізмами осадження, дії електростатичних сил, сил Ван-дер-Ваальса. Для кожного типу аерозолю та волокна існує деяка критична швидкість, при якій фільтр є неефективним. При таких швидкостях інерційний механізм вже не діє, а для інших швидкість є завеликою.
В якості фільтрувальних матеріалів використовують перхлорвінілове волокно з термостійкістю 60...70°С поліакрилонітрильне волокно з термостійкістю до 180°С або до 250°С скловолокна (СТВ) або базальтові волокна.
Всі волокна, крім перхлорвінілових, допускають стерилізацію гострою парою. Перхлорвінілові стерилізують токсичними газами (наприклад, оксидом етилену або газоподібним формаліном). Волокна укладають у вигляді готових пресованих шарів з щільністю упакування 0,043...0,19 від об’єму (переважно 0,1...0,15).
Для
очищення повітря від грубого пилу
використовують комірчасті фільтри з
гофрованих промасляних сіток конструкції
Рекка (ФЯР). Вони використовуються для
очищення повітря, загальна запиленість
якого не більше 5 мг/
,
їх ефективність 45 – 80%.
Фільтри для тонкого очищення повітря поділяються на:
Глибинні;
Змішаного типу;
З тканиною Петрянова;
З використанням фторопластових матеріалів.
Перевага глибинних фільтрів в тому, що базальтове волокно має високу термостійкість і гарні фільтруючі властивості. Недолік – не відтворюваність укладання фільтруючого матеріалу і потовщення його у процесі експлуатації, каналоутворення, необхідність частої заміни нативного матеріалу.
Використання фільтрів змішаного типу дозволяє в одному апараті здійснити двоступінчату очистку повітря.
Перевагою використання фільтрів з тканиною Петрянова є висока ефективність фільтруючого матеріалу при не великому тиску повітря. Недолік – неможливість стерилізувати фільтр гострою парою в технологічній лінії, важкість його перевірки і герметизації, відсутність механічної міцності самого фільтруючого матеріалу.
Краще використовувати фторопластові фільтри. Їх перевага в тому, що гідрофобна мембрана забезпечує високий потік повітря при низькому тиску. Це дозволяє забезпечити кращу якість аераційного повітря, яке подається у ферментер та економічно ефективніше, оскільки затрачається мало електроенергії. Також вони є термостійкими, що дозволяє використовувати високі температури для їх стерилізації і забезпечення використання стерильного повітр.
Для остаточного очищення повітря перед кожним ферментером встановлюється індивідуальний повітряний фільтр. Фільтруючим матеріалом може бути тонка скляна вата, волокна якої мають діаметр не більше 1 – 2мкм широко використовують базальтове тонке та супертонке волокно