készítette: kordisz virág és jánosi szabina

Tisztítás és sterilezésKészítette:

Kordisz Virág és Jánosi Szabina

Kordisz Virág

Tisztítás

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 falaBevezető csonkok

Szondák, szenzorokKeverő 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


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


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


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 sterilnyitott, 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 kerüléseTurbinák 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” csőASTM 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, szilikon- butadién gumi

16


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

(B) Clamp union

(D) DIN union(A) ISS union

18

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


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


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 csere21

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 tökéletes22

Higiénikus üzem tervezése- Szivattyúk és pumpák -

Higiénikus szivattyúk:

Membránszivattyú Centrifugál szivattyú

23

Higiénikus üzem tervezése- Szivattyúk és pumpák -

Perisztaltikus szivattyú

Helikális mozgású szivattyú

24

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

Higiénikus üzem tervezése- Vízvezetékek -

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


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


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

Ilyen anyag azonban nem létezik.Ezért keverékeket alkalmaznak, amelyek tartalmaznak lúgot,

felületaktív anyagot, foszfátot, savat és komplexképzőt.

Az ideális tisztítószer

Oldja a szerves szennyeződéseket Jó a nedvesítése Öblítő és komplexképző szer Erős baktériumölő képességű Diszpergálja a szilárd anyagokat

Tisztítószerek

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, HNO3-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

laza szenny. eltávolítása

detergens 15-20 perc

szobahőm.-75 °C maradék szenny. eltávolítása


szobahőmérséklet

ionmentes víz újrahasznosítva

fertőtlenítőszer

15-20 perc

szobahőmérséklet

újrahasznosítható


szobahőmérséklet

nem tartalmazhat detergenst, fertőtlenítőszert

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 elvégezniBeszáradt 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 hagyjukpazarló (csak kis tartályok esetén hatékony)

a tartály tetején lévő szórófejjel mossuk a tartálytdetergens 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 vészleállítóEgyéb 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- Pirogénmentesítés-

A 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 CIP-rendszert.

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

46

Jánosi Szabina

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:

49

• N - élő csíraszám [db/cm3]• k - hőpusztulási sebességi állandó [min-1]

Integrálva:

Egy kis ismétlés…

50

• a hőpusztulás exponenciális lefutása, mely alkalmas a k állandó meghatározására


51

• a hőpusztulás hőmérsékletfüggése

Arrhenius egyenlet:

A: egy empirikus állandó, Ea:a hőpusztulás látszólagos aktiválási energiája [KJ/mol]


• 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)

121 15

126 10

134 3

MRC által ajánlott telített gőz értékek

T [°C]

Idő (min)

116 30

118 18

121 12

125 8

132 2

PERKINS által ajánlott telített gőz értékek

P (bar)

T [°C]

1 120,4

1,2 123,5

1,4 126,3

1,6 128,9

1,8 131,4

2 133,7

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

kiáramlása58

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

61

• 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.

Bemerülő csövek

62

• 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.

Oldal bemenetek

63

Felső állású Alsó állású

• Felső vagy alsó állású (sterilezési eljárás eltérő)

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.

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.

Kivezető csövek• A reaktor legalacsonyabb pontján legyen.• Az kivezető nyílást a tisztítás igényeinek

megfelelően kell méretezni.

64

• 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.

Kivezető csövek

65

Nem ajánlott elrendezés!

•Egy szeleppel kevesebb van.

•Hátránya, hogy holtszakasz alakul ki a szelepek környékén és így nem lesz megfelelő a sterilezés

Szórófejek, porlasztók

• CIP rendszer részei (rögzített vagy eltávolítható).• Reaktorral együtt kell sterilezni.

66

• Ideális elrendezés• Sterilezés alatt a B

és C szelep nyitva, A zárva.

• 6-7 napnál tovább is steril marad.

Szórófejek , porlasztók

67

• Egyszerűbb megoldás csak akkor alkalmazzuk, ha 6 napnál kevesebb ideig szükséges a sterilitás.

• Csak egy szelep választja el a külvilágtól a reaktort.

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

70

• A szűrő mindkét oldalán legyen kondenzedény vagy szellőzőnyílás, hogy a kondenzátumot eltávolítsuk.

• Itt nincs elég hajtóerő ami a gőzt keresztül nyomná membránon.

Légszűrők

71

• 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.

Légszűrők

72

• 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.

1,75bar

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

74

• 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.

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

77

• 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.

C

A B D

E

F

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

készítette: kordisz virág és jánosi szabina

Documents