Системы CIP и SIP

Мойка и стерилизация на месте существуют потому, что аппарат биопроцесса нельзя разбирать между сериями, не разрушив саму идею закрытой системы. Поэтому и валидируются они по тем местам, которые никто не видит.

Мойка — это четыре переменные, и их можно разменивать

Круг Синнера формулирует ограничение прямо: результат мойки складывается из химии, температуры, времени и механического воздействия, и уменьшение одного требует увеличения другого. Горячая щелочная мойка и долгая мойка при комнатной температуре способны прийти к одному итогу; незаменим только контакт. Загрязнение, до которого раствор не дошёл, не отмоет ни один из четырёх факторов.

Поэтому управляющая величина — покрытие, а не объём. Моющая головка смачивает аппарат ударом струи и стекающей плёнкой, которую она создаёт; плёнка утончается к низу, а тени за валом мешалки, отбойниками, погружными трубами и приварышами штуцеров получают несравнимо меньше. В трубопроводе аналогичная величина — пристенное касательное напряжение, и именно поэтому контуры CIP задают возвратной скоростью (типовой ориентир — около 1,5 м/с в заполненной линии), а не одним лишь расходом. Всё, что разрушает полнопроходный турбулентный поток, обесценивает его: тупик длиннее нескольких диаметров, участок с подъёмом, где запирается воздух, корпус клапана, который не опорожняется. Именно поэтому ASME BPE кодифицирует уклоны на слив и предельную длину тупиков.

Покрытие проверяют физически прежде, чем микробиологически. В рибофлавиновом тесте флуоресцентный раствор наносят на внутренние поверхности, прогоняют один цикл ополаскивания и осматривают в ультрафиолете; остаточное свечение отмечает тень. О снятии загрязнения тест не говорит ничего, но отвечает на предшествующий вопрос — доходит ли раствор вообще. Сама валидация мойки затем привязывается к наихудшим местам: самой трудноотмываемой геометрии и самому трудноудаляемому загрязнению, с отбором мазком и по смыву, а остатки оценивают по пределам переноса и неспецифическим показателям смыва — общему органическому углероду и удельной электропроводности.

SIP — это летальность, а летальность — интеграл

Стерилизация на месте не сводится к «достигли 121 °C». Инактивация микроорганизмов приблизительно подчиняется кинетике первого порядка, поэтому накопленная летальность F0 есть интеграл температуры по времени, приведённый к 121,1 °C при z-величине 10 °C: недобор в 10 °C стоит десятикратного падения скорости. Цикл, следовательно, задаётся доставленным F0 в самой холодной измеряемой точке; этот подход изложен в ISO 17665 для стерилизации влажным теплом.

Виды отказов вытекают из физики насыщенного пара. Пар стерилизует, конденсируясь и отдавая скрытую теплоту; там, где он не может сконденсироваться на поверхности, поверхность не выходит на температуру. Классический виновник — запертый воздух: воздушный карман одновременно и теплоизолятор, и область, где локальное парциальное давление пара, а значит и его температура насыщения, ниже показаний манометра. Прибор показывает 121 °C, а карман остаётся холоднее. Конденсат — зеркальная проблема: он должен уходить непрерывно, иначе затопленная низшая точка держит температуру скапливающейся воды и лишает поверхности над собой свежего пара. Поэтому в проектировании SIP главенствуют уклоны, размещение конденсатоотводчиков и последовательность продувок, а найденная холодная точка задаёт цикл для всей системы.