tisztítás-stert
Download
Report
Transcript tisztítás-stert
Tisztítás és sterilezés
Készítette:
Kordisz Virág és Jánosi Szabina
Tisztítás
Kordisz Virág
A tisztítás szükségessége
- technológiai szempontok
a potenciális befertőződések esélyének minimalizálása
- a készülékben maradt táptalajon mikrobák szaporodhatnak el –
a készülékek eldugulásának megelőzése
- a felhalmozódó megtelepedések kapacitáscsökkenést okoznak ~ kromatográfiás oszlop
3
A tisztítás szükségessége
- törvényi szabályozás Jogszabályi előírás a megfelelő szintű higiénia fenntartására
FDA (Food and Drug Administration)
Európai ellenőrző bizottság
átfertőződések kizárása
batch-ek közötti megfelelő tisztítás
több termék előállítása használt eszközökre szigorú előírások
4
Szennyeződések típusai
Különböző technológia
Különböző tisztítási probléma
Gyakori problémák
Anyagcseretermékek (cukrok, lipidek, fehérjék)
lerakódás a tartály aljára
kevert tartálynál az örvény alján
Hőkezelés során
denaturálódott fehérjék és cukrok karamellizációja
Kemény víz alkalmazása
szervetlen lerakódások
könnyen kiküszöbölhető lágyított/ioncserélt víz használatával
5
Szennyeződések típusai
Habképződés
a készülék teteje szennyeződik, leengedésnél biomassza
maradék
Falnövekedés
viszkózus tenyészeteknél
Centrifugálás
a termék/melléktermék okoz dugulást
a készülék kiválasztásának fontos a tisztíthatóságot is szem előtt
tartani
Szűrés
a termék/melléktermék okoz dugulást
a készülék kiválasztásának fontos a tisztíthatóságot is szem előtt
tartani
6
Lerakódások előfordulnak:
Tartály fala
Bevezető csonkok
Szondák, szenzorok
Keverő lapátok
Szűrő berendezések
Tervezésnél az adott folyamathoz megfelelő,
könnyen tisztítható készüléket kell választani
7
Higiénikus üzem tervezése
- Anyagválasztás A termékkel közvetlenül nem érintkező felületek
Követelmény:
Ne korrodálódjanak
Légmentesen záró illesztések
Anyagválasztás:
Alumínium
Rozsdamentes acél
Műanyag
8
Higiénikus üzem tervezése
- Anyagválasztás A termékkel közvetlenül érintkező felületek
(maga a tartály, illesztések, tömítések, bevonatok)
304 rozsdamentes acél
18/8 króm-nikkel ötvözet alacsony széntartalommal
kevésbé korrozív környezet esetén
pontkorrózió
316 rozsdamentes acél
2-3% molibdén tartalom
alacsony pH, magas hőmérséklet, magas klorid és só
koncentrációnak ellenáll
Titán, Hastelloy ötvözet (Ni-Cr-Md-Fe-Wo ötvözet)
nagyon korrozív körülmények között is ellenállóak
9
Higiénikus üzem tervezése
- Anyagválasztás Üveg
jól tisztítható
könnyen ellenőrizhetőek a változások (átlátszó)
ellenálló
Műanyag
Akrilnirtil-butadién-sztirén (ABS), polivinildién fluorid (PVDF)
ioncserélt vízvezetékek, készülékek összekötése
Politetrafluoretilén (PTFE) rozsdamentes acéllal erősítve –
nagyobb nyomásállóság
PTFE, PVDF – szivattyúk, szelepek szerkezeti elemei
(keverőlapátok, membránok, szelepek)
Tömítések: PTFE, szilikon, butadién, etilén-propilém-dién
monomer (EPDM)
10
Higiénikus üzem tervezése
- Anyagválasztás Kerülendő:
porózus felületű anyagok (pl.: gumi)
nehezen tisztítható
alacsony sűrűségű polietilén, neoprén, PVC
szabad benzolt, formaldehidet, lágyítószereket tartalmazó anyagok
(szivárgás)
színesfémek (kivéve Ti, Ni, Ni-ötvözetek – DE drágák)
Zn, Cd, Pd
11
Higiénikus üzem tervezése
- Felületkezelés Minden felület amely érintkezik a termékkel legyen:
• sima, nem porózus, gödröktől és hasadékoktól mentes
A megfelelő simaság elérhető:
• elektromos polírozás
• mechanikai polírozás
Nem-steril tárolóedény: 1-3 μm felületi érdesség
Steril tárolóedény: 0,5 – 1,5 μm felületi érdesség
Fermentor: tükör polírozás, <0,2 μm felületi érdesség
Nem-steril csővezeték: nem szokták finomra csiszolni
Steril csővezeték: polírozás iránya az áramlási iránnyal egybeessen
Hegesztések: hozzáférhetetlen helyeken nagyon jó minőségű hegesztés
12
Ra érték: átlagos érdesség
Az alkatrész felületének profilján adott hosszon egyenlő közönként mért
kiemelkedések és bemélyedések előjeltől független számtani átlaga
Kép: http://www.perfor.hu/erdesseg_67
13
Higiénikus üzem tervezése
- Tartályok Típusok:
steril, nem steril
nyitott, nyomás alatt lévő
Általános elvek:
A leengedő csonk a legalacsonyabban fekvő helyen, lehetőleg
közepén legyen
Az alját lejtősre képezzük ki, ami a leengedő szelepben végződik
A szenzor zsebek srégen süllyesztjük az edénybe, hosszuk ne haladja
meg a szélessége kétszeresét
A bevezető csöveket a készülék tetején helyezzük el és legalább 50
mm benyúlás - fallerakódás elkerülésének érdekében Habzás esetén a bevezetett anyagáramot meghosszabbított csövön a
folyadék főtömegébe vezethetjük
Kémlelő nyílás és süllyesztett kémlelő lámpa ajánlott
Nagyobb készülékeknél továbbá ajánlott a szerelő nyílás alkalmazása
- kézi tisztítás 14
Higiénikus üzem tervezése
- Tartályok Keverők:
Kettős mechanikai tömítésű tartály kielégítő
Könnyen eltávolíthatóak legyenek
- Ellenőrzés és tisztítás céljából
Csavarokkal való rögzítés kerülése
Turbinák csapágyazásánál megfelelő tömítés
Tartály geometriája
Nagyban befolyásolja a tisztítást
Alacsony, széles tartály előnyösebb – tetején elhelyezett szórófej
Magas, vékony tartályok (buborék és fluid ágyas fermentorok) – alulra is
szórófej
Kézi tisztítás kerülendő
15
Higiénikus üzem tervezése
- Csővezetékek Szabványok:
amerikai (3-A)
brit (BS 5305)
Élelmiszer ipari szabványok, nem mindig
megfelelő biológiai alkalmazáshoz
Kritikus pontok kockázati elemzés (HACCP) – fertőzések megelőzése
Alacsony nyomás esetén:
„OD” cső
ASTM A269 (American Society to Testing and Materials
standard A269)
Magasabb nyomás esetén (víz cirkulásiós rendszerek)
ASTM A 312
Csövek összekötése
Hegesztés (műanyag csövek – sajtolás)
Gyakori átvizsgálás miatt oldhatatlan kötések nem használhatóak
Magasabb hőmérséklet és nyomás esetén fontos a szivárgásmentes
illeszkedés
karimák és tömítések hazsnálata (O-gyűrű, szilikonbutadién gumi
16
Higiénikus üzem tervezése
- Csővezetékek Szabványos illesztések:
Könnyen tisztíthatók
Helyes szerelés esetén nem gyűlik
össze sehol folyadék
Könnyen szét- és összeszerelhetők
(A): ISS union
(International Sanitary Standard)
(B): Clamp union
(C): DIN union
(Deutsches Institut für Normung)
17
(A) ISS union
(D) DIN union
(B) Clamp union
18
Higiénikus üzem tervezése
- Csővezetékek A könyök sugara nem lehet kisebb, mint a cső külső átmérője
A vezetékben legalább 1%-os lejtésnek kell lennie a kifolyás felé, így nem
állhat meg a víz
A szűkítő elemnek folyamatosnak kell lenni, nem tartalmazhat lépcsőket
A csövek rögzítése elég sűrű legyen, különben két pont között
megsüllyedhet
Kerülni kell a csonkokat (halott szakaszok)
Ha nem lehet elkerülni, fontos, hogy:
A csonk nem lehet hosszabb az átmérő 2-3-szorosánál
Az áramlás irányára merőlegesen álljon
Biztosítani kell a leengedést
Fővezeték felé lejteni kell
19
Higiénikus üzem tervezése
- Csővezetékek Tervezésnél ügyelni kell, hogy az egy időben használt anyagáramok ne
keveredjenek (termék,- és tisztítószer)
Block-and-bleed elrendezés
Két szelep biztosítja az
áramok összeférhetetlenségét
A kiszivárgott folyadék az
elvezetőcsőbe kerül
Automatizált szelepek
20
Higiénikus üzem tervezése
- Csővezetékek Tervezésnél ügyelni kell, hogy az egy időben használt anyagáramok ne
keveredjenek (termék,- és tisztítószer)
Swing bend elrendezés
Egyszerre csak egy vezeték
kapcsolható a tartályhoz
Az állítások miatt gyakori
meghúzás-lazítás
tömítő gyűrűk károsodása
gyakori csere
21
Higiénikus üzem tervezése
- Szelepek Membrán anyaga:
Ellenállónak kell lennie a kémiai reagensekkel szemben
Bírnia kell a magasabb hőmérsékletet
Szükséges egy bizonyos rugalmasság a megfelelő működéséhez
Ha a csővezeték mérete meghaladja a szokásos
membránszelepek méretét alkalmazhatunk:
- Gömbcsap
- Csőmembrános szelep
Nem steril rendszerekhez alkalmazható:
Pillangós szelep
Függőleges vezetékekhez
Golyós szelep
Speciálisan tervezett gömbcsap
Szennyeződés esetén zárásuk nem tökéletes
22
Higiénikus üzem tervezése
- Szivattyúk és pumpák Higiénikus szivattyúk:
Membránszivattyú
Centrifugál szivattyú
23
Higiénikus üzem tervezése
- Szivattyúk és pumpák -
Perisztaltikus szivattyú
Helikális mozgású szivattyú
24
Higiénikus üzem tervezése
- Vízvezetékek Ioncserélt víz
Nem steril
Keringtetni kell, hogy ne szaporodjon el benne semmi
Alkalmazható vízvezetékek:
Műanyag cső (ABS), rozsdamentes acél
Folyamatos ellátás érdekében célszerű duplán tervezni
Míg az egyiket tisztítják, addig a másik üzemel
Rendszeresen cserélt szűrővel a folyamatos tisztítás megoldható
Pirogén mentes vízvezetékek
Elemek steril működésűek
Szűrők mellett UV-sterilező készüléket lehet használni
25
Higiénikus üzem tervezése
- Üzemtér tervezés Gyógyszer,- és élelmiszeriparban nagyon fontos a tiszta környezet
Az üzemek általában zártak, de előfordulhatnak nyitott terek
nehéz fenntartani a higiéniát
Vegyipar, és szennyvíztisztítás általában nyitottak
ki vannak szolgáltatva az időjárásnak
Zárt üzemekre tisztasági fokozatok vannak érvényben
(üzemtípusonként különböző szabványok, előírások)
26
Higiénikus üzem tervezése
- Üzemtér tervezés Fedett üzem esetén általános szabályok
A készülék körül mindig legyen elegendő hely a tisztításhoz
Készülékek ne közvetlenül a földön legyenek
Kerülni kell a sarkokat és éleket, ahol a por felgyűlhet
Üzem minden részének hozzáférhetőnek kell lenni tisztításnál
A padló folytonos lapokkal legyen lefedve (vinil,-epoxy gyanta)
Sűrű felmosás esetén a burkolat csempe legyen
Szegély mindenhol legyen
Legyen lefolyó a legalacsonyabb ponton, ahova a padló is lejt
Hosszú ráccsal fedett elfolyó csatornák kerülendők
A készülékek elfolyó áramát egyenesen a csatornába kell vezetni
Mosható, gombaölővel vegyített festékek a falakon
Mosható mennyezet
Ventillátorok helyének biztosítása a mennyezeten
A ventillátorok rendszerben legyenek, ne külön-külön
Fedett és tisztítható világító berendezések
27
Higiénikus üzem tervezése
- Üzemtér tervezés Az épületbe ne jussanak be rovarok,
rágcsálók,madarak
A csővezetékek lehetőleg a falakban,
vagy a mennyezetben fussanak
- Csak a felhasználás helyén lépjenek ki onnan
- Ha ez nem lehetséges legyenek jól tisztíthatók, legyen rajtuk
bevonat és helyesen legyenek feliratozva
A jó szellőzéssel kiküszöbölhetjük az ablakok kinyitását
Az ajtók csukódjanak maguktól, és ha az ajtókat párosával
helyezzük akkor zsilipet képeznek és megszüntethető a huzat
28
Tisztítószerek
Vizes bázisú tisztítószerek:
Víz legyen ivóvíz tisztaságú (ha megoldható ioncserélt víz)
Bakteriológiai szabványnak megfelelő
Következő paramétereknek megfelelő
Keménység CaCO3 –ra vonatkoztatva
< 50 ppm
Klorid tartalom
<50 ppm
Klór tartalom
> 1 ppm
pH
6.5 – 7.5
Oldott anyag
mentes
29
Tisztítószerek
Az ideális tisztítószer
Oldja a szerves szennyeződéseket
Jó a nedvesítése
Öblítő és komplexképző szer
Erős baktériumölő képességű
Diszpergálja a szilárd anyagokat
Ilyen anyag azonban nem létezik.
Ezért keverékeket alkalmaznak, amelyek tartalmaznak lúgot, felületaktív
anyagot, foszfátot, savat és komplexképzőt.
30
Tisztítószerek
NaOH: zsírokat és fehérjéket oldhatóvá tesz
Na-metaszilikát (erős lúg): jó diszpergálószer (pl. sejttörmelék
eltávolítása)
triNa-foszfát: jó öblítő (jó diszpergáló és emulzió képző)
Savak: ionmentes víz esetén nincs szükség az alkalmazásra, HNO 3-t
viszont használnak hegesztési felületeken, védő oxid réteg
kialakítására
Komplexképzők (EDTA, Na-glükonát): vízkeménység csökkentésére
Felületaktív anyagok: a víz felületi feszültségének csökkentésére,
detergensek hatását (diszpergáló és emulzióképző) fokozza
Esetenként egyes elemek, pl. membránok nem tolerálják az erős
tisztító ágenseket, ebben az esetben enzimes mosószereket (lúgos
proteázokat) lehet használni
31
Tisztítási eljárások
Hagyományos eljárás
a készülék leengedése után kézi tisztítás
változó minőségű tisztítás
veszélyes mind a kezelőre, mind a termékre nézve
hosszú állási idő
Cleaning in place (CIP) – helyben tisztítás
a tisztító folyadék a készülékben kering
kezelés manuálisan vagy automatizálva
DE még így is lehet olyan helyzet, ahol kézi tisztítás szükséges
32
Tisztítási eljárások
- csővezetékek mosása öblítés
5-10 perc
szobahőmérséklet
detergens
15-20 perc szobahőm.-75 °C
maradék szenny. eltávolítása
öblítés
5-10 perc
ionmentes víz újrahasznosítva
fertőtlenítőszer
15-20 perc szobahőmérséklet
újrahasznosítható
öblítés
5-10 perc
nem tartalmazhat detergenst,
fertőtlenítőszert
szobahőmérséklet
szobahőmérséklet
laza szenny. eltávolítása
A folyadékáram általában 1,5 m/s.
Efölött már számottevő javulás nem várható
Hőmérséklet maximum 75°C
Karamelizálódás, fehérje denaturálódás, lipid polimerizáció
Tisztítást rögtön a használat után kell elvégezni
Beszáradt szennyeződések eltávolítása nehezebb
Tisztítás után a maradék vizet el kell vezetni, és hagyni kell kiszáradni
Így nem lesz pangó víz
33
Tisztítási eljárások
- tartály mosása a tartályt megtöltjük detergenssel és állni hagyjuk
pazarló (csak kis tartályok esetén hatékony)
a tartály tetején lévő szórófejjel mossuk a tartályt
detergens és vízsugár tisztító ereje
Statikus labda
Olcsó, egyszerű és hatásos
Nincs mozgó része
Önmagát tisztítja
Folyamatosan üzemeltethető
Hatástalan ha takarásban van a szennyező
Forgó szórófej
Árnyékolt felületekhez könnyen hozzáfér
Sokkal drágább, üzembiztonsága kisebb
Kisebb folyadékáram
Nem öntisztító
34
Tisztítási eljárások
- tartály mosása A tisztítás során ügyelni kell:
a készülék zárva legyen és ne lehessen kinyitni
az érzékeny szenzorokat ki kell szedni és a csonkot lezárni
a forró detergens után a hirtelen beáramló hideg víz hatására
vákuum keletkezhet és ettől a készülék összeroppanhat
minden pumpán legyen vészleállító
Egyéb berendezések tisztítása:
Tányéros centrifuga:
Könnyen tisztítható, de a falra lerakódott szennyeződést csak
kézzel lehet eltávolítani
Mikro és ultraszűrők:
CIP, ha a membrán pórusai eltömődnek a mosási fázisokat többször
kell megismételni
HPLC
Alkalmazható nagyobb nyomás és áramlási sebesség, hosszabb
tisztítási idő
35
Tisztítási eljárások
- PirogénmentesítésA pirogének és endotoxinok jelenléte az élelmiszeripari és gyógyszeripari
alkalmazásoknál tilos!
Gram-negatív baktériumok sejtfalában
Streptococcusok exotoxinjai
Forrásuk általában a felhasznált víz
Megelőzés:
A készüléket feltöltjük 0,1 M-os pirogénmentes vízből készült NaOH
oldattal, majd 30 perc után pirogén mentes vízzel öblítjük
Laboratóriumi üveg berendezések pirogén mentesítése történhet
szárítószekrényben 180°C-on, 3 órán át
36
Tisztítási eljárások
- Üzemtér tisztítása Hagyományos „technológiák”: felmosórongy és vödör
Nedves porszívók, vákuum tisztítók
Nagyteljesítményű slagok
- megközelíthetetlen helyeken
Antibakteriális, gombaellenes, vírusellenes detergensek
Teljes fertőtlenítés
Szellőzés teljes megszűntetése
Nyílászárók szigetelése
Az egész helység permetezése fertőtlenítőszerrel (pl. formaldehid)
37
CIP rendszerek
A berendezések hatékony, állandó minőségű, reprodukálható, azaz rutin
eljárássá tehető és validálható tisztítási protokollját valósítják meg.
Az üzemben csak a CIP-rendszer csatlakozási pontjait építik ki, és
amikor a tisztításra van szükség, ezekhez csatlakoztatják a mobil CIPrendszert.
Számítógép által vezérelt
A megfelelő tisztításához a reaktorba nagynyomású (de 2,5 bar-nál
kisebb nyomásesésű, hogy az aeroszolképződést megakadályozzák)
szórófejeket építenek be, rendszerint fedél közeli pozícióba
(keverőelemek alá is) hogy a lerakódott szennyeződéseket eltávolítsák.
TACT (temperature, action, chemical concentration, time)
paraméterek pontos beállítása nagyon fontos
38
CIP rendszerek
http://www.chemology.com.au/
39
CIP rendszerek
Egyszeri detergens használat
A detergens használat után hulladékká vált
Akkor helyénvaló, ha a detergens bomlékony, vagy a nagyfokú
szennyeződés nem teszi lehetővé az újrahasznosítást
Újrahasznosítás
Ha a készülékkel egy terméket gyártanak
Ezzel nyersanyag spórolható meg, környezetkímélő
A detergens addig használható, míg benne a szennyezés értéke el nem
ér egy kritikus szintet
Nő a veszteség ha a folyamatot kézzel szabályozzák, túladagolják a
detergenst, vagy szeparátort tisztítanak
Ha a visszavezetett detergens még forró, és rövid időn belül megint
használni fogjuk, akkor ajánlatos szigetelt tartályban tárolni
40
CIP rendszerek
- Egyszeri detergens felhasználású rendszer -
Tisztítószer tároló tartály
szintmérővel és folyadék
bevezetéssel
Centrifugálszivattyú
Gőzbevezetés –
hőmérséklet szabályozására
41
CIP rendszerek
- Detergens újrahasznosító rendszer -
42
CIP rendszerek
- Kombinált rendszer visszanyer
tárol
újrahasznosít
43
Validálás
Összeszerelés minősítése
Folyamat minősítése
Működés minősítése
Specifikus
Biztosítja, hogy a készülék képes az adott pillanatban elvégezni
feladatát
Validálásnál a folyamatnak ugyanúgy kell lezajlania mint ahogy normál
körülmények között történne. A készülék különböző helyein a legrosszabb
típusú szennyezéseket helyeznek el, tisztítják, majd vizsgálják a felületen
maradt szennyeződéseket.
44
Validálás
Tiszta felület kritériumai:
A felületen nem maradhat film, vagy táptalaj
Nem látható szennyeződés jó megvilágításnál sem szárazon, sem
nedvesen
Nem maradhat szaga a felületnek
A felületet nem érezhetjük érdesnek vagy zsírosnak
A felületet papír zsebkendővel letörölve, az nem színeződhet el
A felületen folyó víz útja nem törhet meg hirtelen
A felület nem fluoreszkál ha UV-lámpával vizsgálják
45
Készülékek sterilezése
Jánosi Szabina
46
Bevezetés
• Sterilezés : az adott rendszerben lévő (fertőző)
mikroorganizmusok elpusztítása.
• Fontos művelet, ha nem jól végezzük jelentős károkhoz
vezethet.
• Csíramentesítés módszerei:
• Fizikai módszerek:
• mechanikai módszerek, szűrés
• elektromágneses sugárzások (UV, röntgen,
gammasugárzás)
• Hőhatás
• Kémiai módszerek (dezinficiálás)
47
Mikrobák hőpusztulása
• A hőhatásra bekövetkező pusztulás okai:
• az életműködéshez elengedhetetlen enzimfehérjék
hődenaturálódása.
• A membránszerkezetek irreverzibilis
dezintegrálódása, hődenaturálódása.
• Néhány fontos megállapítás:
• Hőérzékenység függ a mikroba fajtájától.
• Baktérium spórák ellenállóbbak a hőhatásra mint a
vegetatív sejtek.
• A sejtek többsége érzékenyebb nedves, mint száraz
hővel szemben.
• A hőérzékenység függ a hordozó közeg tulajdonságaitól.
48
Egy kis ismétlés…
• Hőpusztulás elsőrendű kinetika szerint:
• N - élő csíraszám [db/cm3]
• k - hőpusztulási sebességi állandó [min-1]
Integrálva:
49
Egy kis ismétlés…
• a hőpusztulás exponenciális lefutása, mely alkalmas a k
állandó meghatározására
50
Egy kis ismétlés…
• a hőpusztulás hőmérsékletfüggése
Arrhenius egyenlet:
A: egy empirikus állandó,
Ea:a hőpusztulás látszólagos aktiválási energiája
[KJ/mol]
51
Egy kis ismétlés…
• sterilezés kritériuma: végső csíraszámot adja meg
• sterilezés kritériuma a biotechnológiai iparban:
• 1-P0(t) = 10-2-10-4
• ha 1-P0(t) = 10-3 akkor 1-10-3 = 0,999 annak a
valószínűsége hogy minden mikroba elpusztult , ezer
sterilezésből egy nem sikerült (maradt túlélő sejt).
52
Sterilezés paraméterei
• A sikeres készülék sterilizáláshoz , a megfelelő
hőmérséklet és idő beállítása elengedhetetlen.
T
[°C]
Idő
(min)
T
[°C]
Idő
(min)
116
30
118
18
121
12
P
(bar)
T
[°C]
1
120,4
1,2
123,5
1,4
126,3
1,6
128,9
121
15
126
10
125
8
1,8
131,4
134
3
132
2
2
133,7
MRC által ajánlott telített gőz értékek
PERKINS által ajánlott telített gőz értékek
Gőznyomás értékek
53
• Általában : T=121°C, t=15 perc, p=1,5 bar
• Ezek az értékek attól is függenek , hogy milyen eszközt
sterilezünk,így például:
• rövid csődarabok 121°C és 30 perc
• kis készülékek 121°C és 45 perc
• nagy-összetett készülékek 121°C és 60 perc
• Gőzzel kapcsolatos követelmények:
• Telített legyen 1,5 bar-on.
• Ne legyen túlhevített.
• Portól és gázoktól mentes legyen.
• Üzemi gőzben , lehetnek szennyezők, és ezek
gátolhatják a növekedést!
54
Sterilezés alapvető szabályai
• A készülék minden részlete bírja ki a sterilezés
körülményeit (p, T )
• Az illesztésekre oda kell figyelmi, mert hiba források
lehetnek (legjobb, illesztési technika a hegesztés)
• Ne legyenek holtterek vagy rések ( ha nem elkerülhető
akkor a lehetőségekhez képest legyen rövid, vagy a
gőzölését meg kell oldani)
• Az elevezető csöveknél lehetőleg ne legyenek zsebek,
ahol a kondenzátum megszorulhatna (elkerülése pl.:
csövek megdöntésével)
55
Sterilezés alapvető szabályai
• A steril és a nem steril részek között ne csak 1 szelep
legyen
• Csak olyan szelepeket alkalmazzunk amelyeket könnyű
tisztítani, sterilezni és karbantartani (általában
membránszelepeket alkalmaznak).
• A bevezetett gőz telített, porszemektől és gázoktól
mentes legyen
• A gőz bevezetése a legmagasabb ponton, a
kondenzátum kivezetése a legalacsonyabb ponton
történjen.
• A berendezés részenként is sterilezhető legyen.
56
Reaktorok sterilezése
• A reaktor köpeny rozsdamentes acélból legyen.
• A reaktornak ki kell bírnia az alkalmazott nyomást (
1,5 bar).
• Az üvegreaktorokat kerüljük, mert ha ezek sérültek,
repedtek a sterilezés során könnyen felrobbanhatnak.
• Lyukak és repedések nem lehetnek a készüléken!
57
Sterilezés folyamata
1. Nyomástartó teszt:
• üzembe helyezés előtt el kell végezni
• repedések és lyukak keresésére szolgál
• a tesztet levegővel, 24 órán át végezzük.
2.Sterilezés indítása:
• a kondenzátum elvezető és gőz bevezető szelepeket
ki kell nyitni
3. Gőz beáramlása
• a belső T és a p is emelkedik
• levegő elszívó szelepek kinyitása,levegő kiáramlása
58
Sterilezés folyamata
• 4.Sterilezés
• Amikor a hőmérséklet elérte a 121°C-t a nyomás
pedig az 1,5 bar-t elkezdődik a sterilezés.
• 5.Sterilezés vége
• Amikor letelt a szükséges sterilezési idő, a
kondenzátum elvezető és gőz bevezető szelepek
elzárása
• Ha a nyomás lecsökkent 1 bar-ra , steril levegőt
vezetünk be, így lehűlés közben nem alakul ki
vákuum
59
Reaktorba belépő csőrendszerek
• Sokféle csőrendszer kapcsolódhat egy reaktorhoz.
• Sterilezés tervezése során ezeket a csőrendszereket
figyelembe kell vennünk.
• A fölösleges csatlakozásokat kerüljük el.
• A kivezetés a reaktor legalsó pontján legyen!
• 3 funkció:
• termék leeresztés,
• kondenzátum elvezetés,
• a tisztításhoz használt folyadék elvezetése
60
Fúvóka
• Elsőként
a
fúvóka
lábát, majd a vízszintes
részeket gőzöljük.
• Sterilizálás
kezdetén
csak a B szelep van
nyitva.
• Amikor a reaktorban
elértük a megfelelő
nyomást (1 bar) az A
szelepet is kinyitjuk.
61
Bemerülő csövek
• Reaktor feltöltésére ,
kifröccsenés elkerülésére
használják.
• Föntről lefelé haladva
sterilezünk, úgy hogy a
gőz kívül és belül is érje a
csöveket.
• Sterilezés alatt mindkét
gőzbevezető nyitva van.
62
Oldal bemenetek
• Felső vagy alsó állású (sterilezési eljárás eltérő)
Felső állású
Reaktor sterilizálásakor az A és a B
szelep van nyitva gőz keresztül tud
menni A-n és B-n a kondenzedénybe.
Amikor a csövet sterilezik, A és C
nyitva van, B zárva.
Alsó állású
Reaktor sterilezésekor D és F nyitva,
E zárva, ekkor az oldalbevezetés úgy
funkcionál, mint egy másik gőz
szállító cső. Ha magát a csövet
sterilizálják, akkor D zárva van, F és
E nyitva.
63
Kivezető csövek
• A reaktor legalacsonyabb pontján legyen.
• Az kivezető nyílást a tisztítás igényeinek megfelelően
kell méretezni.
• Sterilizáláskor az A, C és F
szelepek nyitva vannak, a
B,D és E szelepek pedig
zárva
• Tisztításkor: A,C és E
nyitva, B, D és F zárva.
• Ez az ideális elrendezés
mert két szelep van a
külvilág és a steril reaktor
között.
64
Kivezető csövek
Nem ajánlott elrendezés!
• Egy szeleppel kevesebb van.
• Hátránya, hogy holtszakasz
alakul ki a szelepek
környékén és így nem lesz
megfelelő a sterilezés
65
Szórófejek, porlasztók
• CIP rendszer részei (rögzített vagy eltávolítható).
• Reaktorral együtt kell sterilezni.
• Ideális elrendezés
• Sterilezés alatt a B és
C szelep nyitva, A
zárva.
• 6-7 napnál tovább is
steril marad.
66
Szórófejek , porlasztók
• Egyszerűbb megoldás csak
akkor alkalmazzuk, ha 6
napnál kevesebb ideig
szükséges a sterilitás.
• Csak egy szelep választja
el a külvilágtól a reaktort.
67
Keverő tömítések
• A steril reaktor gyenge pontja.
• Sterilezése:
1.Tiszta gőzt vezetnek a tömítő üregbe és kondenzedényt
raknak a kifolyó oldalra.
2. Szelep beiktatása a reaktor és a tömítő ház közé, a
sterilezés alatt a szelep nyitva van, így a tömítést és a
kamrát is sterilezzük ezután szelepet bezárjuk a kamra
hideg steril kondenzátummal telik meg 1,5 bar
nyomáson,így a tömítés néhány napig tisztán tartható.
68
Légszűrők
• Reaktorok levegőztető és szellőzőnyílásánál
találhatóak.
• Legelterjedtebbek a membránszűrők.
• Hidrofóbok, ezért sterilezés során nem lehetnek
vizesek, mert nem tudna áthatolni a gőz rajtuk.
• Sterilezés módjai:
• Reaktorral együtt
• Külön
• Szabály: A reaktort a steril oldalra, a többi
csővezetéket a nem steril oldalra kell kötni.
69
Légszűrők
• A szűrő mindkét oldalán
legyen kondenzedény vagy
szellőzőnyílás, hogy a
kondenzátumot eltávolítsuk.
• Itt nincs elég hajtóerő ami a
gőzt keresztül nyomná
membránon.
70
Légszűrők
• Helytelen elrendezések:
• A és C esetben nem működik mert a gőz erős lökete a légszűrő
közepébe nyomja a kondenzátum, amely eltömíti azt.
• B eset azért nem ajánlott, mert a reaktort a légszűrőn keresztül
gőzölve, az túlzottan megfeszül és el is szakadhat.
71
Légszűrők
1,75bar
• Ideális elrendezés
• Csak a reaktor
kapcsolódik a steril
oldalon.
• Két különböző nyomású
gőz alkalmazása, a
hajtóerő 0,25 bar, ez
biztosítja arról, hogy a
gőz a megfelelő irányba
megy a szűrő
membránon keresztül.
72
Táptalajszűrők
• Sterilezésük kevesebb problémával jár; mert nem
hidrofóbok.
• a szűrők beépítése 2-3 sorozatban történik,az
elvégzendő feladattól függően (1μm 0,2 μm 0,1 μm )
• A szűrő sértetlenségét vizsgálni kell.
• Minden alacsony ponton legyen kondenzedény és
szelep.
73
Táptalajszűrők
• Elsőként a reaktort , majd a szállítórendszert és végül a
szűrőrendszert sterilezzük.
• A sterilizálás végén a steril reaktoron keresztül eresztjük ki a gőzt,
ezzel megakadályozva vákuum keletkezését.
74
Szelepek és csövek
• Szelepek:
• Általában membránszelepeket alkalmazunk. Előnyei:
könnyen tisztítható, sterilizálható és nem áll fenn a
befertőződés veszélye, mert nem enged kapcsolatot a
külvilággal.
• Sterilezésük:
1. A szelep teljes átgőzölése,így az egész szelep
érintkezik a gőzzel és a szelep utáni csőrendszert is
gőzöljük.
2. Egy előre gyártott oldalsó csonkon keresztül
sterilizáljuk a szelep belsejét.
75
Szelepek és csövek
• Csövek:
• Ügyelni kell arra hogy a szelepek és a T-elágazások a
lehető legközelebb kerüljenek egymáshoz.
• A csövek mindig lejtsenek.
• Minden alacsony pontra kondenzedény kell.
• Két fermentor alkalmazásánál érdemes úgy tervezni a
rendszert, hogy külön is sterilezhetők legyenek.
76
Szelepek és csövek
A
C
B
D
F
E
• 2-es reaktor sterilezésekor E és F nyitva, D zárva.
• Csővezeték sterilezésekor A és F zárva van E,D,B,C
nyitva. Sterilizálás végén C és E elzárjuk és F
kinyitjuk, hogy csökkenjen a gőznyomás, megelőzve
hogy a kondenzátum vákuumot hozzon létre.
77
Kondenzátum elvétele
• A kondenzátumot el kell távolítani
• 3 módszer:
1.Szabad gőzölés: alapja, hogy minden leeresztő szelepet
kissé nyitva hagyunk,így a kondenzátum el tud távozni
(kényes folyamat, nem ajánlott)
2.Kondenzedények: olcsó masszív, megbízható,
figyelembe kell venni hogy a sterilezés elején a legtöbb a
kondenzátum
3.Automata rendszer: Számítógép vezérli hogy mikor
nyisson a lecsapoló szelep, nem kell kondenzedény.
78
Komplett reaktor
79
Sterilezés követése
• Mért paraméterek : nyomás és hőmérséklet.
• Fontos a mérőrendszerek rendszeres kalibrálása.
• Mért értékek regisztrálásának típusai:
• folytonos ( jól követhető)
• pontszerű ( más információk is megjeleníthetők)
• Hőmérséklet mérők:
• termoelemek (beszerelése az arra alkalmas helyen, házban)
• hőérzékélő jelző matricák (hűlést nem mutatja)
• kézi hőmérők (felületek hőmérséklete)
• infraérzékelők (látható hőképet ad)
80
Sterilezés validálása
• Módszerek:
• Közvetlen módszer: tápközeggel feltöltjük a
lesterilezett fermentort, inkubáljuk 7-14 napig. Ha a
tápközeg steril az időszak végén is, sikeresnek
tekinthető sterilezés.
– Előnye: jól megközelíti a valóságot.
– Hátrány: drága, időigényes.
• Indirekt módszer: A mérés célja, hogy megvizsgálja,
hogy a berendezés egésze megfelel-e az előírt nyomás
és hőmérséklet követelményeknek.
81
Felmerülő problémák
• 2 féle probléma merülhet fel:
1. Nem éri el a rendszer a kellő hőmérséklet (az egész
rendszert vagy egy bizonyos részét érintő probléma)
2. Mikrobiális fertőzés a folyamat során (minta vétel után
a befertőződés útját meg kell keresni)
82
Sterilezés vizsgálata
• Szükséges: új rendszer üzembe helyezésénél
illetve régi rendszer ismétlődő befertőződése
esetén.
• Követelmények:
– Korszerű folyamatábra
– Csövek dőlésének vizsgálata
– Új eljárások vizsgálata
83
Automatizálás
• Nagyméretű berendezések esetén ajánlott, mert
manuálisan időigényes és szakembert igényel.
• Drágább, mint a manuális.
• Helyigényes
• Gazdaságosabb, mert megbízhatóbb és csökkenti az
emberi munkát.
• Az ellenőrzését a számítógép végzi és a folyamatokat is
követi.
84
Köszönjük a figyelmet!
85
Kérdések
• Anyagválasztás során milyen anyagokat kell kerülni?
• Fedett üzemtér esetén sorolj fel 5 általános kialakítási
szabályt!
• Ismertesd a pirogén-mentesítési eljárást!
• Ismertesd a CIP eljárás előnyeit!
• Ismertesd a sterilezés szabályait !
• Sterilezés folyamata!
• Kondenzátum elvételének 3 módja!
86