Обеспечение условий асептики в процессе фермен‐

47 
Борьба с посторонними микроорганизмами ведется путем меха-
нической чистки, мойки, дезинфекции и стерилизации оборудования 
и трубопроводов. В качестве дезинфицирующего агента чаще всего 
используют в производственных условиях 0,1–0,2%-ный раствор кау-
стической соды. Аппаратуру и коммуникации стерилизуют острым 
паром при температуре 120–140°С. 
При массовом развитии инфекции в дополнение к стерилизации 
оборудования предварительно проводят следующие операции: 
– механическую чистку загрязненных мест и мойку холодной водой; 
– дезинфекцию 0,1–0,2%-ным раствором каустической соды 
при полном заполнении аппарата и перемешивании при температу-
ре 50–70°С; 
– ополаскивание холодной водой (при перемешивании). 
При мойке аппаратов особое внимание обращают на гнезда для 
контрольно-измерительных приборов, фланцевые соединения, пробо-
отборные краны, тупики. Стерилизации острым паром подвергают как 
сам ферментатор, так и систему трубопроводов.
Для автоматического контроля и регулирования параметров тех-
нологического процесса ферментаторы оборудованы датчиками. 
Наиболее важное требование к датчикам – способность выдерживать 
многократную стерилизацию острым паром. Наиболее чувствительны 
к температурным изменениям датчики рН среды. 
Необходимо учитывать, что различные патрубки и люки плохо 
поддаются стерилизации из-за образования в них воздушных пробок, 
которые резко нарушают условия прогрева стенок. При конструиро-
вании аппаратов стремятся к сокращению числа отводящих и подво-
дящих штуцеров, увеличению их диаметра и уменьшению высоты. 
Для обеспечения асептических условий ферментации, помимо 
операций по стерилизации воздуха, питательных сред и оборудования, 
должны быть выполнены следующие требования: 
– наличие термических (паровых) затворов на коммуникациях; 
– ввод добавок в ферментатор и отбор проб без нарушения усло-
вий асептики; 
– использование сильфонной арматуры и многофункционального 
сильфон-коллектора; 
– герметичность оборудования и коммуникаций. 
Термические затворы предусматривают на всех не задействован-
ных в период ферментации коммуникациях. Затворы (рис. 5.5) могут 
быть тупиковыми (более экономичны по затратам тепловой энергии) 
или с пролетным паром (более эффективны, но энергозатратны). 

48 
пар
пар
пар
пар
конденсат
а 
 
 
 
 
 
 
б 
Рис. 5.5. Схема термического затвора: 
а – тупиковый; б – с пролетным паром 
Для эффективной стерилизации арматуры целесообразна врезка 
паровой трубки непосредственно в корпус вентиля (или задвижки). 
На шлемовой части ферментатора (рис. 5.6) располагается боль-
шое число штуцеров для входных и выходных коммуникаций, что не 
способствует поддержанию высокого уровня асептики. 
4
к
п
п
фильтр
п
1
2
п
3
к
п
8
9
п
п
к
7
п
6
к
п
5
Рис. 5.6. Схема обвязки ферментатора: 
1 – посевной материал; 2 – воздух; 3 – питательная среда; 4 – пеногаситель;
5 – отработанный воздух; 6 – подпитка; 7 – выдача КЖ; 8 – моющий раствор;
9 – пробоотборник 
Число штуцеров на верхней части ферментатора сокращается при 
использовании сильфон-коллектора (рис. 5.7). 

49 
Рис. 5.7. Сильфон-коллектор 
Сильфонная арматура отличается тем, что в задвижках сальнико-
вое уплотнение штока заменено на двойной стальной сильфон 
(рис. 5.8). 
Двойная стальная гофра, сжимаясь и растягиваясь, не препятству-
ет движению штока и исключает проникновение инфекции в комму-
никацию через арматуру. 
Сильфон
Рис. 5.8. Схема сильфонной арматуры 
Дополнительные элементы и узлы во внутренних полостях фер-
ментаторов затрудняют достижение требуемой температуры при сте-
рилизации, особенно в тупиковых полостях. Такими элементами яв-
ляются змеевики для охлаждения КЖ, барботеры для воздуха, трубы 
передавливания, термометры сопротивления, датчики различных 
КИП и т. д. 
В производственных условиях для обеспечения высокого уровня 
асептики частота ввода добавок в ферментатор и отбора проб культу-
ральной жидкости должна быть сведена к минимуму. 
Засев посевного аппарата или производственного ферментатора 
(объемом до 10 м
3
) чистой культурой производят из качалочных колб 

50 
через посевной штуцер, закрытый колпачком и оснащенный кольце-
вым каналом для размещения смоченного спиртом фитиля. Перед за-
севом шлемовую часть аппарата обрабатывают раствором антисепти-
ка (формалина, хлорной извести, хлорамина), выключают вентиля-
цию в помещении, уменьшают подачу стерильного воздуха в фермен-
татор. Кольцевой фитиль поджигают, специальным ключом отвинчи-
вают колпачок и через пламя вводят микробную суспензию из кача-
лочной колбы. Колпачок обжигают в пламени, закрывают им штуцер 
и гасят пламя. 
Ввод добавок или отбор проб КЖ можно осуществлять с помо-
щью аппарата Боброва (рис. 5.9), который подсоединяется к фермен-
татору. Приемный сосуд с добавкой (или для пробы КЖ) отсоединяет-
ся от промежуточной камеры и стерилизуется в лабораторном авто-
клаве. После подсоединения сосуда промежуточная камера стерили-
зуется острым паром с контролем температуры по давлению. Содер-
жимое сосуда пережимается стерильным воздухом в ферментатор 
(при отборе проб в сосуде создают разрежение). 
Рис. 5.9. Устройство для отбора проб и введения добавок
в асептических условиях (аппарат Боброва): 
1 – приемный сосуд; 2 – бактериальный фильтр; 3 – сильфонный вентиль; 
4 – промежуточная камера; 5 – манометр; 6 – стальная диафрагма; 
7 – конденсатоотборник; 8 – ферментатор 

51 
Для стерильного отбора проб и передачи культуральной жидкости 
из биореактора фирмой NBS (США) разработана конструкция эффек-
тивных затворов (рис. 5.10, 5.11). 
Рис. 5.10. Затвор для стерильного отбора проб: 
1 – сварной входной штуцер; 2 – накидная гайка; 3 – шаровой кран;
4 – сменный наконечник для присоединения шланга; 5 – паровый колпак 
Вход пара
Колпачок
Выход пара
Отверстие 
для выхода 
пара
Биореактор
Рис. 5.11. Затвор для стерильной передачи культуральной жидкости 

52 

жүктеу/скачать 1,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: