專利名稱：酵母生產(chǎn)用鼓泡式發(fā)酵罐消毒滅菌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物發(fā)酵罐的消毒滅菌技術(shù)，具體涉及一種酵母生產(chǎn)用鼓泡式發(fā)酵罐
消毒滅菌方法。
背景技術(shù)：
生物發(fā)酵罐的滅罐技術(shù)是生物發(fā)酵行業(yè)的一種基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)，與實(shí)驗(yàn)室使用的培 養(yǎng)滅菌技術(shù)相比，具有滅菌難度更大、方法可選擇面窄、化工能耗消耗大、受設(shè)備結(jié)構(gòu)影響 大等特點(diǎn)。 現(xiàn)有各種類型的生物發(fā)酵罐的滅罐技術(shù)一般是根據(jù)產(chǎn)品微生物控制的標(biāo)準(zhǔn)和要 求的不同，國(guó)際上通行采用就地清洗(CIP清洗)、蒸汽空消、帶壓實(shí)消或其中的兩種或三種 混合使用的方式。關(guān)鍵工藝控制參數(shù)為CIP清洗的流程和時(shí)間、蒸汽滅菌的溫度和時(shí)間等。 具體的流程設(shè)計(jì)各公司普遍是根據(jù)自身的設(shè)備特點(diǎn)和歷史經(jīng)驗(yàn)微生物驗(yàn)證數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)適合 自身需求的滅罐流程。 現(xiàn)有技術(shù)中的"CIP清洗帶空消"是將發(fā)酵罐在95°C以上熱水清洗10分鐘后再用 95t:以上的2%堿液循環(huán)清洗50分鐘，然后通入蒸汽常壓空消1小時(shí)，空消保證罐內(nèi)溫度 IO(TC。該方法蒸汽消耗大，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。"單純CIP清洗"是將發(fā)酵罐在95°C以上熱水清洗10分鐘后再用95°C以上的2% 堿液循環(huán)清洗1. 5小時(shí)。該方法蒸汽消耗小，CIP運(yùn)行過(guò)程中能源消耗較大，CIP清洗泵必 須長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，且必須保證清洗噴頭的狀態(tài)，否則滅菌效果將大打折扣。
申請(qǐng)?zhí)枮?00710014212.5的專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種發(fā)酵罐消毒滅菌方法，屬于消 毒滅菌技術(shù)領(lǐng)域，是在發(fā)酵液連消的情況下，改變過(guò)去發(fā)酵罐每批堿液循環(huán)清洗(95°C 105。C、20 30分鐘)與蒸汽消毒(120°C 125°C、0. 18 0. 22MPa、35 45分鐘)并用的 做法，每批次只進(jìn)行堿液循環(huán)清洗，每隔3-5個(gè)批次后進(jìn)行一次蒸汽消毒(120°C 125°C、 0. 18 0. 22MPa、35 45分鐘)的新方式。該方法帶壓滅菌效果有保證，但對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度要求高，會(huì)大大提高設(shè)備造價(jià)，經(jīng)濟(jì)上不劃算，使用上成本高。 鼓泡式發(fā)酵罐是國(guó)際專業(yè)酵母大公司普遍采用的一種通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備，該發(fā)酵罐通 過(guò)高壓頭的羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，使帶壓空氣從發(fā)酵罐底的空氣分布管的小風(fēng)孔內(nèi)噴出，供給 酵母發(fā)酵必需的氧氣并使發(fā)酵液翻動(dòng)。該類型發(fā)酵罐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低；罐子容積 可以做的比較大，能涵蓋從幾十立方到幾百個(gè)立方，可以提供很大的供風(fēng)強(qiáng)度范圍，滿足工 業(yè)化酵母生產(chǎn)發(fā)酵過(guò)程中的高溶氧需求等突出優(yōu)點(diǎn)并且這種結(jié)構(gòu)的發(fā)酵罐除罐底的空氣 分布管及外置的循環(huán)管道外，罐體內(nèi)無(wú)其他大的衛(wèi)生死角，清洗和滅菌相對(duì)比較方便。
因酵母發(fā)酵用鼓泡式發(fā)酵罐體積巨大，一般有幾百立方，所以整個(gè)消毒滅菌控制 難度較大，現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)其的消毒滅菌方法(CIP清洗帶空消和CIP清洗)存在耗能高的缺 點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酵母生產(chǎn)用鼓泡式發(fā)酵罐消毒滅菌方法，在確保消毒效 果的同時(shí)具有節(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)。 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，提供的技術(shù)方案如下 —種酵母生產(chǎn)用鼓泡式發(fā)酵罐消毒滅菌方法，其包括如下步驟 1)、向發(fā)酵罐中泵入堿液，所泵堿液能完全浸泡罐底的空氣分布管，將堿液通過(guò)罐 內(nèi)清洗噴頭對(duì)發(fā)酵罐罐壁和罐頂進(jìn)行清洗； 2)、關(guān)閉發(fā)酵罐人孔和排氣管，然后開(kāi)啟蒸汽閥門，通過(guò)空氣分布管，將罐內(nèi)堿液 加熱，開(kāi)啟循環(huán)泵對(duì)循環(huán)管道進(jìn)行單獨(dú)的清洗滅菌。 其中，步驟1)中發(fā)酵罐中泵入堿液的量占發(fā)酵罐有效容積的15% _20%，堿液溫 度在9(TC以上，堿液濃度2X -3%。 其中，在步驟1)之后還包含微開(kāi)發(fā)酵罐底的放料閥少量排堿的步驟，排堿量在 l-2L，排污消除罐底衛(wèi)生死角。 其中，步驟2)中罐內(nèi)堿液加熱至95t:以上；開(kāi)啟循環(huán)泵對(duì)循環(huán)管道進(jìn)行單獨(dú)的清 洗滅菌的時(shí)間不少于20分鐘。 其中，步驟2)在開(kāi)啟循環(huán)泵對(duì)循環(huán)管道進(jìn)行單獨(dú)的清洗滅菌的過(guò)程中，發(fā)酵罐保
持封閉的狀態(tài)，微開(kāi)蒸汽閥門維持堿液溫度在95t:以上，保持罐內(nèi)正壓，人孔處有少量蒸汽
溢出即可，無(wú)需高壓滅菌，保持罐內(nèi)充滿蒸汽的同時(shí)能對(duì)罐壁和罐頂進(jìn)行強(qiáng)化滅菌。
本發(fā)明的酵母生產(chǎn)用鼓泡式發(fā)酵罐消毒滅菌方法和現(xiàn)有技術(shù)的CIP單獨(dú)清洗的 區(qū)別是在對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行簡(jiǎn)單的噴堿清洗罐壁后，不再開(kāi)啟CIP泵循環(huán)清洗，而是直接進(jìn)入 堿煮滅罐環(huán)節(jié)，關(guān)閉發(fā)酵罐人孔和排氣管，然后開(kāi)啟蒸汽閥門，通過(guò)空氣分布管，將罐內(nèi)堿 液加熱，開(kāi)啟循環(huán)泵對(duì)循環(huán)管道進(jìn)行單獨(dú)的清洗滅菌。 單純的CIP清洗，在長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)清洗的過(guò)程中，堿液的溫度會(huì)下降的很低，再次使
用前需要花較長(zhǎng)時(shí)間再次加熱，而本發(fā)明通過(guò)空氣分布管加熱堿液，則在消毒滅菌的同時(shí)
維持了堿的溫度，避免了再次使用前的再次單獨(dú)加熱，合理利用了能源。 再有，在空氣分布管的狹小空間內(nèi)，蒸汽通入到堿液當(dāng)中，會(huì)產(chǎn)生很大的機(jī)械剪切
和沖擊力，可以對(duì)頑固污垢產(chǎn)生較好的沖刷效果，這一點(diǎn)比單純CIP和空消的連續(xù)單調(diào)的
洗刷力度要好的多，可以起到更好的去除效果。 另外，工業(yè)用熱電廠集中供熱蒸汽一般含水量是比較低的，單純用這種蒸汽滅罐
只是直接利用了蒸汽流動(dòng)過(guò)程中的傳導(dǎo)熱，而蒸汽通過(guò)空氣分布管加熱堿液之后再溢出的
話，蒸汽含水量會(huì)大大提高，這樣再次沖擊到發(fā)酵罐壁后，很容易冷凝下來(lái)，在直接熱傳導(dǎo)
的同時(shí)，水蒸汽冷凝的過(guò)程會(huì)釋放出大量的潛熱，從而可以提升滅罐效果。 本方法經(jīng)生產(chǎn)部門實(shí)際使用，在保持發(fā)酵罐的消毒滅菌效果的同時(shí)，顯著降低了
能耗，與傳統(tǒng)的CIP力空消流程、單獨(dú)CIP流程相比，在蒸汽消耗上能夠節(jié)約約2噸蒸汽/
噸產(chǎn)品，每噸產(chǎn)品成本下降約400元。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明。
實(shí)施例一
該實(shí)施例的消毒滅菌流程為泵堿清洗一排污消除罐底死角一堿煮滅罐一堿回 收，具體工藝控制細(xì)節(jié)如下 1、泵堿清洗步驟在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液分離處理結(jié)束，罐子空出交給發(fā)酵崗位后，由 清洗人員打開(kāi)到發(fā)酵罐內(nèi)清洗噴淋管線的閥門，然后開(kāi)啟堿泵泵堿進(jìn)行發(fā)酵罐頂和罐壁的 清洗。工藝控制泵堿體積20立方(發(fā)酵罐有效容積100立方)，堿液濃度2%，堿液溫度 > 90°C (因泵堿清洗過(guò)程中堿液溫度會(huì)有所下降，故堿液儲(chǔ)罐控制溫度90_95°C )。整個(gè)泵 堿清洗時(shí)間約10分鐘，達(dá)到要求的體積，清洗結(jié)束后停止泵堿，然后微開(kāi)發(fā)酵罐底的放料 閥，少量排堿l-2L以消除罐底的衛(wèi)生死角。 2、堿煮滅罐步驟泵堿清洗結(jié)束后，由發(fā)酵操作工負(fù)責(zé)關(guān)閉去清洗噴淋管線的閥 門，關(guān)閉發(fā)酵罐人孔和排氣管，然后打開(kāi)通向空氣分布管的蒸汽閥門，通入蒸汽加熱發(fā)酵罐 內(nèi)的堿液，開(kāi)始進(jìn)行堿煮滅菌。此時(shí)滅菌的重點(diǎn)是鼓泡式發(fā)酵罐最大衛(wèi)生死角空氣分布 管，蒸汽直接通到空氣分布管內(nèi)的堿液中，既加熱了堿液，合理利用了能源，同時(shí)提高溫度 也強(qiáng)化了堿液滅菌的效果，而在空氣分布管的狹小空間內(nèi)，蒸汽通入到堿液中，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)
的機(jī)械沖擊力，可以進(jìn)一步利于污垢的去除。加熱到罐內(nèi)堿液溫度^ 95t:后，開(kāi)啟循環(huán)泵， 對(duì)循環(huán)管道進(jìn)行強(qiáng)化滅菌，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，維持時(shí)間20分鐘，維持過(guò)程中關(guān)小蒸汽閥門，保 證堿液溫度不低于95t:即可。加熱過(guò)程中，發(fā)酵罐的人孔、排氣管均維持關(guān)閉狀態(tài)，罐內(nèi)保 持正壓即可，保持人孔處有少量蒸汽溢出。 3、堿液回收堿煮滅罐結(jié)束后，由清洗人員將堿液回收至堿液儲(chǔ)罐，發(fā)酵罐消毒滅 菌結(jié)束。 經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行，本消毒滅菌方法按公司內(nèi)控檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，累積控制菌落總數(shù) 合格率在98%以上，控制蒸汽累計(jì)單耗在5. 75噸/噸產(chǎn)品。單次消毒滅菌耗電25度左右。
對(duì)比例一 原有消毒滅菌方法(CIP清洗帶空消)將發(fā)酵罐在95°C以上熱水清洗10分鐘后 再用95t:以上的2%堿液通過(guò)循環(huán)泵循環(huán)清洗50分鐘，然后通入蒸汽常壓空消1小時(shí)，空 消保證發(fā)酵罐內(nèi)溫度IO(TC。 經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行，本消毒滅菌方法按公司內(nèi)控檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，累積控制菌落總數(shù) 合格率僅能達(dá)到85%，控制蒸汽累計(jì)單耗在7. 78噸/噸產(chǎn)品。單次消毒滅菌耗電60度左右。
對(duì)比例二 原有消毒滅菌方法(CIP清洗)將發(fā)酵罐在95°C以上熱水清洗10分鐘后再用 95°C以上的2%堿液循環(huán)清洗1. 5小時(shí)。 經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行，本消毒滅菌方法按公司內(nèi)控檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，累積控制菌落總數(shù) 合格率僅能達(dá)到81%，控制蒸汽累計(jì)單耗在6. 70噸/噸產(chǎn)品。單次消毒滅菌耗電95度左 右。 通過(guò)以上對(duì)比可以看出，在滅菌效果上本方法具有顯著的技術(shù)先進(jìn)性，同時(shí)在節(jié) 能和清潔生產(chǎn)上具有很大的優(yōu)勢(shì)，能取得很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。按部門內(nèi)部統(tǒng)計(jì)，僅發(fā)酵 罐消毒滅菌方式調(diào)整一項(xiàng)，按08年能源價(jià)格，全年生產(chǎn)按10000噸產(chǎn)品核算，年可直接節(jié)約 成本在350萬(wàn)元以上。 以上對(duì)本發(fā)明所提供的酵母生產(chǎn)用鼓泡式發(fā)酵罐消毒滅菌方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 需要指出的是，具體實(shí)施方式
所描述的內(nèi)容是為更好的實(shí)施本發(fā)明而優(yōu)選的實(shí)施方式，本
5發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施方式所述的技術(shù)方案，而應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)所述的實(shí)質(zhì)內(nèi)容 為準(zhǔn)，任何可能的工藝上的改變只要不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)內(nèi)容均屬于本發(fā)明所保 護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
一種酵母生產(chǎn)用鼓泡式發(fā)酵罐消毒滅菌方法，其特征在于包括如下步驟1)、向發(fā)酵罐中泵入堿液，所泵堿液能完全浸泡罐底的空氣分布管，將堿液通過(guò)罐內(nèi)清洗噴頭對(duì)發(fā)酵罐罐壁和罐頂進(jìn)行清洗；2)、關(guān)閉發(fā)酵罐人孔和排氣管，然后開(kāi)啟蒸汽閥門，通過(guò)空氣分布管，將罐內(nèi)堿液加熱，開(kāi)啟循環(huán)泵對(duì)循環(huán)管道進(jìn)行單獨(dú)的清洗滅菌。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的消毒滅菌方法，其特征在于步驟l)中發(fā)酵罐中泵入堿液的量 占發(fā)酵罐有效容積的15% _20%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的消毒滅菌方法，其特征在于步驟l)中堿液溫度在9(TC以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒滅菌方法，其特征在于步驟1)中堿液濃度2% -3%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的消毒滅菌方法，其特征在于在步驟l)之后還包含微開(kāi)發(fā)酵罐 底的放料閥少量排堿的步驟。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的消毒滅菌方法，其特征在于放料閥排堿量在l-2L。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒滅菌方法，其特征在于在步驟2)中罐內(nèi)堿液加熱至 95t:以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒滅菌方法，其特征在于在步驟2)中開(kāi)啟循環(huán)泵對(duì)循環(huán)管 道進(jìn)行單獨(dú)的清洗滅菌的時(shí)間不少于20分鐘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消毒滅菌方法，其特征在于在步驟2)在開(kāi)啟循環(huán)泵對(duì)循環(huán)管 道進(jìn)行單獨(dú)的清洗滅菌的過(guò)程中，發(fā)酵罐保持封閉的狀態(tài)，微開(kāi)蒸汽閥門維持堿液溫度在 95°C以上，保持罐內(nèi)正壓，人孔處有少量蒸汽溢出。
全文摘要
本發(fā)明涉及酵母生產(chǎn)用鼓泡式發(fā)酵罐消毒滅菌方法，包括如下步驟1)向發(fā)酵罐中泵入堿液，所泵堿液能完全浸泡罐底的空氣分布管，將堿液通過(guò)罐內(nèi)清洗噴頭對(duì)發(fā)酵罐罐壁和罐頂進(jìn)行清洗；2)關(guān)閉發(fā)酵罐人孔和排氣管，然后開(kāi)啟蒸汽閥門，通過(guò)空氣分布管，將罐內(nèi)堿液加熱，開(kāi)啟循環(huán)泵對(duì)循環(huán)管道進(jìn)行單獨(dú)的清洗滅菌。該方法在保持發(fā)酵罐的消毒滅菌效果的同時(shí)，顯著降低了能耗，與傳統(tǒng)的CIP加空消流程、單獨(dú)CIP流程相比，在蒸汽消耗上能夠節(jié)約約2噸蒸汽/噸產(chǎn)品，每噸產(chǎn)品成本下降約400元。
文檔編號(hào)A61L2/07GK101732742SQ20081017187
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者余明華, 俞學(xué)鋒, 朱少華, 李勇, 李知洪, 杜維力, 覃先武 申請(qǐng)人:安琪酵母股份有限公司