Application et spécifications de conception d'un système de nettoyage CIP dans l'industrie de la fermentation biologique

Introduction

Dans l'industrie de la fermentation biologique, la propreté des équipements a un impact crucial sur la stabilité du processus de fermentation, la qualité du produit et la sécurité de la production. Le système NEP (Nettoyage en Place) est un système de nettoyage automatique qui ne nécessite aucun démontage des équipements. Il est largement utilisé pour le nettoyage et la désinfection des fermenteurs, des canalisations, des échangeurs de chaleur et autres équipements. Une conception rationnelle du système de nettoyage NEP permet non seulement d'éliminer efficacement les polluants résiduels et de prévenir la contamination microbienne, mais aussi d'améliorer la productivité, de réduire les coûts de main-d'œuvre et la consommation de produits de nettoyage. Cet article présente l'application et les spécifications de conception du système de nettoyage NEP. fermentation biologique industrie.

I. Application du système de nettoyage CIP dans l'industrie de la fermentation biologique

1. Garantir la stérilité de l'environnement de production et prévenir toute contamination croisée

L'industrie de la fermentation biologique fait généralement appel à la culture microbienne, et le processus de production est très sensible aux polluants externes (tels que diverses bactéries, des protéines résiduelles, des sels inorganiques, etc.). systèmes de nettoyage CIP permettre un nettoyage et une désinfection efficaces et approfondis de l'intérieur de l'usine, garantissant que chaque lot de fermentation est réalisé dans des conditions stériles, prévenant ainsi la contamination croisée et améliorant la qualité du produit.

2. Éliminer le biofilm et les résidus organiques afin d'améliorer la durée de vie de l'équipement.

Lors de la fermentation, le biofilm, les protéines, les sucres et autres substances issues du métabolisme microbien adhèrent facilement aux parois de la cuve et des canalisations. Faute d'un nettoyage régulier, ces dépôts peuvent obstruer les équipements, provoquer de la corrosion et même affecter l'efficacité de la fermentation. Le système NEP (Nettoyage En Place) permet d'éliminer efficacement ces résidus et de prolonger la durée de vie des équipements grâce à un lavage alcalin, un décapage et un lavage à l'eau chaude à haute température.

3. Améliorer l'efficacité de la production et réduire l'intervention manuelle

Les méthodes de nettoyage traditionnelles nécessitent généralement le démontage des équipements et un nettoyage manuel (friction, trempage et rinçage), ce qui est long, fastidieux et difficilement gage d'un résultat optimal. Le système de nettoyage CIP permet un nettoyage automatique sans démontage de la ligne de production, réduisant considérablement le temps de nettoyage et améliorant la continuité et l'efficacité de la production.

Système de nettoyage CIP MIKEBIO

4. Économiser les produits de nettoyage et l'énergie, réduire les coûts de production

Le système de nettoyage NEP utilise des fluides de nettoyage recyclables. Grâce au recyclage des agents de nettoyage et à l'optimisation du processus, il permet de réduire la consommation d'eau et de produits chimiques, les émissions et d'améliorer la rentabilité du nettoyage. De plus, les systèmes NEP contrôlent avec précision le débit, la température et la concentration pendant le nettoyage, ce qui réduit la consommation d'énergie et améliore la durabilité de la production.

5. Se conformer aux réglementations de l'industrie et aux exigences des BPF

L'industrie de la fermentation biologique, notamment dans les secteurs pharmaceutique, agroalimentaire et biotechnologique, est soumise à des exigences élevées en matière de propreté et de contrôle de l'environnement de production. L'utilisation de systèmes NEP (Nettoyage en Place) permet aux entreprises de se conformer aux BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication) et aux réglementations de la FDA (Food and Drug Administration) afin de garantir la sécurité et la traçabilité des produits.

II. Spécifications de conception du système de nettoyage CIP

Pour garantir le bon fonctionnement d'un système de nettoyage NEP (Nettoyage En Place), il est nécessaire de prendre en compte de nombreux facteurs tels que l'agencement des équipements, la dynamique des fluides, le choix du produit de nettoyage, l'optimisation des paramètres de nettoyage et le contrôle automatique. Voici les principales spécifications de conception des systèmes NEP :

1. Composition et agencement du système CIP

Un système NEP complet se compose généralement des éléments suivants :

• Réservoir de stockage de liquide de nettoyage : utilisé pour stocker la lessive de soude, l'acide, le désinfectant et l'eau de rinçage ;
• Système de chauffage : par chauffage à la vapeur ou électrique pour augmenter la température du fluide de nettoyage, améliorer l'efficacité du nettoyage ;
• Pompe de transport : assurer un débit et une pression suffisants pour transporter le fluide de nettoyage à l'intérieur de l'équipement ;
• Tuyaux et pulvérisateurs : Veillez à ce que la solution de nettoyage puisse recouvrir uniformément la paroi intérieure du fermenteur, la pale de mélange, l'échangeur de chaleur et l'intérieur du tuyau ;
• Système de contrôle : Procédures de nettoyage automatisées, incluant un contrôle précis du temps, de la température, de la pression et du débit.

Lors de la conception des systèmes NEP (Nettoyage en Place), l'agencement des équipements doit être pleinement pris en compte afin de garantir que le liquide de nettoyage puisse couvrir toutes les surfaces de contact sans zones mortes, évitant ainsi toute contamination résiduelle.

2. Procédure de nettoyage et optimisation des paramètres

Les systèmes de nettoyage CIP se composent généralement des étapes suivantes, et les paramètres de chaque étape doivent être optimisés pour garantir les meilleurs résultats de nettoyage :

Prérinçage :

• Objectif : Éliminer les résidus solubles tels que les milieux et les métabolites ;
• Moyen : eau chaude ou froide ;
• Débit : 1,5-2,0 m³/s ;
• Durée : 5 à 15 minutes.

Nettoyage caustique :

• Objectif : Éliminer les protéines, les graisses et le biofilm ;
• milieu : solution de NaOH à 1-2 % (50-70℃) ;
• Débit : 1,5-2,5 m³/s ;
• Durée : 10 à 20 minutes.

Rinçage intermédiaire :

• Objectif : Éliminer les résidus de lavage alcalins ;
• Moyen : eau chaude ou froide ;
• Durée : 5 à 10 minutes.

Nettoyage à l'acide :

• Objectif : Éliminer les dépôts de sels inorganiques, tels que les sels de calcium et de magnésium ;
• milieu : acide nitrique à 0,5-1,5 % (60-70℃) ;
• Durée : 10 à 15 minutes.

Rinçage final :

• Objectif : Éliminer tous les résidus chimiques ;
• Médium : eau pure ou WFI (aiguille à eau) ;
• Durée : 10 à 15 minutes.

Désinfection (facultative) :

• Objectif : Éliminer les micro-organismes résiduels ;
• Milieu : acide peracétique, hypochlorite de sodium, vapeur (121℃, 20 minutes), etc.

3. Vérification et surveillance du nettoyage

Pour garantir l’efficacité du nettoyage du système NEP (Nettoyage en Place), un processus de validation du nettoyage doit être mis en place, comprenant :

• Détection des résidus chimiques : détecter les résidus de NaOH, d’acide nitrique et de désinfectant pour garantir la conformité aux normes ;
• Test microbien : détecter la teneur microbienne de la surface de l’équipement et de l’eau de lavage après le nettoyage ;
• • Surveillance des performances de nettoyage : Utiliser des capteurs en ligne pour surveiller la température, le débit, le pH et la conductivité du fluide de nettoyage afin d'assurer la stabilité.

Système de fermentation multi-étapes MIKEBIO pour la production de champignons comestibles

4. Contrôle et optimisation automatiques

Les systèmes NEP modernes doivent être équipés d'automates programmables (PLC) ou de systèmes SCADA pour automatiser et visualiser le processus de nettoyage. Les avantages du contrôle automatisé sont les suivants :

• Surveillance en temps réel des paramètres de nettoyage pour garantir la constance du nettoyage ;
• enregistrement et traçabilité des données, conformément aux réglementations BPF ;
• • Optimiser la quantité de produit nettoyant afin de réduire les coûts d’exploitation ;
• • Télécommande et alarme pour améliorer la sécurité de la production.

Conclusion

L'application des systèmes de nettoyage CIP dans le fermentation biologique Dans l'industrie, il est crucial d'éliminer efficacement les résidus d'équipement, de prévenir la contamination microbienne, d'améliorer l'efficacité de la production et de garantir la conformité des produits aux BPF et aux réglementations industrielles. La conception rationnelle d'un système NEP (Nettoyage en Place) exige une prise en compte globale de l'agencement des équipements, du processus de nettoyage, de l'optimisation des paramètres, du contrôle automatique et de la vérification du nettoyage, afin d'atteindre des objectifs de nettoyage à haute efficacité, d'économie d'énergie et de protection de l'environnement. Grâce au développement des technologies intelligentes, les futurs systèmes NEP seront plus précis et plus efficaces, offrant ainsi une solution de nettoyage plus fiable pour l'industrie de la fermentation biologique.

En revanche, lors du choix d'un fermenteur de bioréacteurIl est donc nécessaire de trouver un fabricant régulier, réputé et solide, afin de garantir la qualité du produit. Jiangsu Mike Biotechnology Co., Ltd., fondée en 2008, est une entreprise de haute technologie spécialisée dans la recherche, le développement, la production et la vente d'équipements de fermentation biologique. Notre société dispose d'une plateforme de fermentation pilote, intégrant intelligence et automatisation, et a mis en place un système de fermentation performant permettant l'optimisation du processus de fermentation pilote, la mise en service et le développement de l'ensemble des étapes, de la production pilote à la séparation et la purification du produit de fermentation, ainsi que la mise en place d'un poste de travail dédié et d'un laboratoire moderne.

Notre entreprise dispose d'une usine de production standardisée, dotée de l'ensemble des équipements et outils nécessaires à l'installation, comprenant principalement une variété de machines-outils, une machine de soudage automatique à l'arc sous argon, une polisseuse automatique, une machine de découpe automatique et une machine de détection des défauts, ainsi que plus de 60 autres équipements de production et de test. Le processus de production est entièrement conforme aux normes modernes, afin d'offrir aux clients une qualité et un support technique plus professionnels.