Fermentation Position Guide

种子罐空罐灭菌 SOP

适用对象：发酵车间操作人员、技术人员 目的：确保种子罐在每次使用前经过彻底灭菌，为后续发酵过程提供无菌环境。

概述

种子罐空罐灭菌（SIP, Sterilize-In-Place）是指在不装入培养基的情况下，对种子罐及其管路系统进行高温蒸汽灭菌的操作。本 SOP 详细规定了空罐灭菌的步骤、参数要求、安全注意事项及异常处理方法。空罐灭菌通常在种子罐清洗消毒后、接种前进行。

关键参数

参数数值说明
灭菌温度120°C（罐内）达到 121°C 时保温
灭菌时间2100 秒（35 分钟）保温阶段计时
夹套温度90°C（预热目标）升温速率 ≤5°C/min
蒸汽压力≥0.4 MPa供应要求
罐内压力0.1~0.15 MPa（表压）灭菌阶段
升温速率≤3°C/min罐内温度
降温速率≤3°C/min至 ≤40°C
灭菌有效期72 小时超时需重新灭菌

参数依据

上述参数参考了灭菌工艺规范。具体升温与压力控制要求可参见原子知识 sip-pressure-ramp-rate。

操作步骤

阶段一：灭菌前准备

  1. 检查所有仪表（温度、压力）校验有效。
  2. 确认所有阀门处于关闭状态。
  3. 拆除 pH 电极并用专用盲塞封堵电极口（禁止使用废旧电极临时替代，除非额外做密封性验证）。
  4. 打开接种口，加入饮用水至视镜 1/2~2/3 处，然后关闭接种口。

阶段二：空罐密封性检查

  1. 在 HMI 上选择 SIP 灭菌程序。
  2. 通入无菌压缩空气，加压至 0.2~0.25 MPa，保持 5 分钟观察压力稳定性。
  3. 使用肥皂水对所有密封点（接种口、电极接口、法兰、阀门）进行检漏，持续 3 分钟。
  4. 检漏合格后，微开排污阀 W3 排掉水，然后关闭。

阶段三：升温预热

  1. 打开蒸汽总阀，排放冷凝水至出现干蒸汽。
  2. 打开夹套蒸汽阀 Z4，启动夹套预热程序，升温至 90°C（速率 ≤5°C/min）。
  3. 夹套达到 90°C 后，打开罐内蒸汽阀 Z1、Z3，微开 W3 排放冷凝水。
  4. 打开排气阀 Q1/Q2（开度 30~50%）使蒸汽流通。
  5. 监控罐内温度上升速率 ≤3°C/min，压力维持在 0.1~0.15 MPa。

阶段四：灭菌保温

  1. 当罐内温度达到 120°C 时，设备自动进入保温阶段，倒计时 2100 秒（35 分钟）。
  2. 此时要求温度稳定在 121°C，压力 0.1~0.15 MPa。
  3. 保持 W3 微开排放冷凝水，保持 Q1/Q2 适当开度维持蒸汽流通。
  4. 倒计时剩余 300 秒时：关闭接种管阀门和 W3。
  5. 剩余 30 秒时：关闭夹套蒸汽阀 Z4 和蒸汽总阀。

阶段五：降温保压

  1. 灭菌结束后，设备自动切换至压缩空气吹扫。
  2. 通入无菌压缩空气（初始压力 0.150.2 MPa），缓慢打开排气阀 Q1（5070%开度）维持微正压。
  3. 降温至 ≤40°C，速率 ≤3°C/min，过程中保持罐内压力 ≥0.02 MPa。
  4. 达到降温目标后，关闭排气阀和空气过滤器排气阀。
  5. 确认压力归零后，缓慢打开接种口排气（先 10% 开度，确认无压后全开）。

阶段六：灭菌后处理

  1. 打开所有排污/排水阀，排空残留冷凝水。
  2. 检查罐内清洁度，记录灭菌参数（时间、温度、压力、操作员）。
  3. 粘贴“已灭菌”标签，注明日期与有效期（72 小时）。
  4. 若不立即使用，保持 0.02~0.05 MPa 正压，关闭所有阀门。

安全注意事项

  • 高温蒸汽设备操作需穿戴防护用品，防止烫伤。
  • 压力容器操作严禁超压，必须监控压力表。
  • 排放冷凝水时避免直接接触，防止烫伤。
  • 任何异常情况应立即停止操作，按异常处理流程处理。

异常处理

异常可能原因处理措施
升温慢/不升温蒸汽压力不足、阀门未开检查蒸汽供应，确认 Z1/Z3/Z4 状态
压力泄漏密封件损坏、阀门未关紧泄压后重新检漏，更换密封
灭菌温度/压力不足蒸汽不稳定、排气过大调整蒸汽阀，减小排气开度
灭菌失败多种因素重新执行完整灭菌程序
降温出现负压排气过快、压缩空气未及时补充停止排气，通入空气恢复正压

相关概念与参考

验证与记录

  • 每次灭菌必须填写《种子罐灭菌记录表》，内容包括操作时间、温度曲线、压力记录、操作员签名。
  • 关键参数需在记录中体现，以备质量核查。

相关页面: secondary-seed-tank-sip-hold-time, seed-tank-pre-start-checklist

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