Основные принципы обеспечения асептических условий на производстве

Учебные материалы по биологии / Асептика в биотехнологии / Основные принципы обеспечения асептических условий на производстве

Страница 1

асептика листер дезинфекция карболовый

Под асептическими условиями культивирования понимается возможность проведения этого процесса без посторонней микрофлоры. Требование надежной защиты среды, в которой культивируется производственный штамм микроорганизма-продуцента, от посторонней микрофлоры является одним из основных в технологии микробиологического синтеза. Особенно важное значение имеет асептика для производств тонкого микробиологического синтеза. Обеспечение асептических условий в масштабах крупного промышленного производства - весьма сложная инженерная проблема. В целом она решается двумя, путями.

Первый путь заключается в обеспечении технологической гигиены производства. Сюда относится комплекс приемов и средств, обеспечивающих снижение загрязненности посторонней микрофлорой производственной среды и препятствующих распространению производственных продуцентов по производственным помещениям.

Второй путь объединяет комплекс технических решений и методов, имеющих непосредственное отношение к технологии, и заключается в использовании специального технологического оборудования (фильтры, стерилизаторы) или реализации специфических требований асептики при создании основного технологического оборудования (культиваторы), контрольно-измерительных приборов, обвязок аппаратов и разводки трубопроводов. Конечной целью процессов, которые осуществляются с помощью этого оборудования, является стерилизация, т.е. полное освобождение от посторонней микрофлоры всех видов материальных потоков, вводимых в культиватор (аэрирующий воздух, питательная среда, пеногасители и др.), и его внутренних полостей. Чтобы процесс культивирования проходил в асептических условиях, необходимо обеспечить стерилизуемость и герметичность аппаратов и трубопроводов; стерильность аэрирующего воздуха, питательной среды и пеногасящего вещества и других добавок, вводимых в культиватор.

Методы обеспечения стерильности и герметичности аппаратов и трубопроводов.

Наиболее распространенный метод стерилизации аппаратов и трубопроводов - тепловая обработка насыщенным водяным паром. Этот метод надежнее, экономичнее и удобнее в производственных условиях, чем обработка химическими средствами. В некоторых случаях, когда обрабатываемые аппараты, их отдельные узлы или приборы не выдерживают нагрева до требуемых температур, применяется стерилизация химическими средствами, но это исключение из общего правила.

При тепловом методе обработки насыщенным водяным паром под стерилизуемостью аппаратов и трубопроводов понимается возможность создания во всех точках внутренних полостей необходимой температуры и поддержания ее в течение заданного времени. При этом предполагается, что минимально допустимая температура в наименее выгодном с точки зрения стерилизации месте аппарата должна быть выше летальной температуры наиболее термостойких споровых форм микроорганизмов при приемлемой продолжительности выдержки. В качестве тест-объекта можно, например, использовать Bacillus stearothermophilus. Обычно эта температура лежит в пределах 115-120° С при выдержке в течение 1 ч. В производственных условиях выполнение этого требования связано со значительными трудностями ввиду наличия многочисленных тупиковых полостей. выступов и неравномерной интенсивности теплоотдачи в окружающую среду. Наиболее трудно стерилизуемыми местами в аппаратах являются штуцера, места ввода датчиков КИП, нижние спуски, а в разводках трубопроводов - тупиковые места, которые образуются на ответвлениях и в местах присоединения к аппаратам.

Однако недостаточно надежно простерилизовать оборудование и коммуникации - Достигнутую стерильность необходимо сохранить в течение рабочего цикла, который длится несколько суток. Это требование не может быть выполнено без надежной герметичности аппаратов и трубопроводов. Нельзя, конечно, рассчитывать на достижение абсолютной герметичности. Требуемая степень герметичности оборудования микробиологических производств до сих пор научно не обоснована.

До последнего времени заводы использовали методы оценки герметичности оборудования, основанные на определении падения давления или разрежения (так называемый манометрический способ), для обнаружения грубых пропусков и пневматический пузырьковый метод с использованием мыльного раствора - для окончательной проверки. Однако последний метод применяется при давлении не менее 0,35 МПа (3,5 кгс/см2) и недостаточно объективен, поскольку не все пузырьки могут быть своевременно обнаружены.

В последние годы в практику заводов микробиологической промышленности все шире внедряется метод проверки герметичности с помощью галоидных течеискателей типа ГТИ-3, ГТИ-6, ВАГТИ-4 и БГТИ-5, позволяющих обнаружить утечки галоидсодержащего вещества (фреона) в количествах 1,5-0,5 г/год. Принцип действия этих приборов основан на эффекте резкого возрастания эмиссии положительных ионов с накаленной до 800-900°С платины при попадании в объем работающего прибора галоидсодержащих газов (четыреххлористого углерода, дихлорэтана, фреона и др.). Галоидные течеискатели реагируют на содержание галоида в воздухе помещения до 10-4%. Они позволяют обнаружить течи порядка 10~4-10-6 мм3-МПа/с. Количество галоидсодержащих веществ, вносимых в аппараты, измеряется десятками кубических сантиметров на 1 м3 объема аппарата.