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在大多數(shù)生物技術(shù)和制藥工廠內(nèi)，生產(chǎn)通常涉及一系列的生物反應器和下游工藝設(shè)備。大多數(shù)工廠的生物反應器通常采取批次生產(chǎn)模式，在嚴格受控的條件下，生產(chǎn)規(guī)范嚴格的產(chǎn)品。

為了確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量、一致性和安全性，所有產(chǎn)品能夠接觸到的表面，應該滿足嚴苛的衛(wèi)生要求。一個經(jīng)過有效設(shè)計、驗證、實施和監(jiān)控的CIP程序，能夠提高清洗效果，確保始終如一的高質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)。

CIP系統(tǒng)早可追溯到20世紀50年代的奶制品工業(yè)，當時采用人工清洗的方法來清洗日益復雜和高產(chǎn)的設(shè)備。

典型的人工清洗方法，包括*拆解工藝管道系統(tǒng)和機械裝置，并使用清洗劑刷洗與產(chǎn)品接觸的表面，之后用水清洗再使用消毒劑消毒，并再次用水沖洗，最后重新組裝管道系統(tǒng)和設(shè)備，該過程勞動強度大且不十分可靠，在生產(chǎn)運行間需要長時間的停工期，工人在工作時往往需要長時間的加班。

與人工清洗方法相比，CIP系統(tǒng)增強了清洗效果和重現(xiàn)性，降低了清洗成本，提高了操作人員安全性。通過自動化和設(shè)計良好的監(jiān)控體系，可以消除人為錯誤，確保一致性和重現(xiàn)性，從而增強了清洗效果。

在復雜的機器上設(shè)計CIP是大勢所趨，那么怎么設(shè)計一個CIP程序呢？一個標準的CIP程序一般會包括以下幾個步驟：

程序起始：這一步是CIP程序的開始，在確定產(chǎn)品生產(chǎn)已經(jīng)完成后，建立CIP回路邊界，并確定液體控制裝置（泵、閥門、管路）都可以使用。

產(chǎn)品回收：它是指在生產(chǎn)停止后，立即從容器中移除大量產(chǎn)品，例如通過緩沖液將產(chǎn)品置換出來。這一步是為了降低產(chǎn)品的損失。

預充洗：這一步，目的是在清洗前盡可能多的去除殘留的培養(yǎng)液、產(chǎn)品或廢料。一般會使用室溫下的水或溫水。通常可以去除大部分的有機脂肪類，糖類和蛋白類污垢。粘稠的溶液可能需要被刮掉，或是在管路中使用清管器（固體材料制成的塞子，可以推進管道中將產(chǎn)品推出來）

清洗：通常是堿洗或酸洗。這一步的目的是從產(chǎn)品接觸的表面上盡可能去除產(chǎn)品污垢和相關(guān)微生物。由于需要相對長時間的沖洗，為了實現(xiàn)的操作經(jīng)濟性，需要對清洗溶液進行循環(huán)使用。

中間排空：在不同CIP階段會使用不同的沖洗溶液，常常需要在每個溶液切換時，從CIP回路中移除原溶液來加強不同CIP階段間的明確過渡。

用水進行再沖洗：這一步設(shè)計用來沖洗干凈大部分的清洗溶液。再沖洗所用的水，有時被回收用于下一個CIP循環(huán)的預沖洗。

毒滅菌：這一步的目的是殺死在清洗步驟未能除去或滅活的細菌。通常采用化學處理或蒸汽加熱處理。

最終沖洗階段：最終沖洗需要使用適宜質(zhì)量的水以滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。這一步確保產(chǎn)品接觸的表面不含有不可接受水平的化學物質(zhì)殘留。

在許多制藥應用，需要對最終沖洗階段使用過的水進行檢測，以確定其為被殘留的清洗用化學物質(zhì)或污垢所污染。測試通常包括監(jiān)測沖洗用水的電導值，來進一步確保工藝設(shè)備被充分清潔。再沖洗過程有時會通過加熱來加速干燥。

最終水階段：這個階段始于所有排水閥門的開啟，從所用的CIP管道低點開始排水。

程序完成：這一步確認所有設(shè)備（閥、轉(zhuǎn)料系統(tǒng)和泵）被設(shè)置回安全狀態(tài)，使CIP回路與產(chǎn)品生產(chǎn)過程隔離。

                                               一個典型的CIP系統(tǒng)

以下是一個一次性系統(tǒng)通用的CIP程序。

經(jīng)過CIP清洗后的阿法拉伐碟片式離心機內(nèi)部轉(zhuǎn)鼓