여과 공정
제약, 음료와 같은 민감한 산업에서 일할 때 중요한 조건은 최대한 깨끗함을 유지하는 것입니다. 따라서 이러한 부문을 위한 제품을 만드는 회사는 멸균 여과의 이점을 누릴 수 있습니다. 이 문서에서는 필터 공극 크기 및 유형과 함께 이것이 작동하는 방식에 대해 자세히 설명합니다. 또한 무결성 테스트의 관련성에 대해서도 간략하게 다룰 것입니다. 시작하려면 계속 읽으십시오.
액체의 살균 또는 멸균에는 두 가지 일반적인 방법이 있습니다. 열 처리 또는 저온 살균과 멸균 여과가 여기에 해당합니다. 멸균 여과로 원치 않는 미생물을 제거하고 액체를 멸균 상태로 유지하거나 살균합니다. 저온 살균에 비해 멸균 여과에는 초기 비용이 적게 들며, 향료 또는 염료와 같은 민감한 요소에 영향을 미치지 않습니다. 후자는 열처리 또는 저온 살균에 의해 영향을 받을 수 있습니다.
이는 멸균 여과가 다공성 멤브레인 필터로 액체의 오염 물질을 제거하기 때문입니다. 필터 멤브레인의 공극은 그 크기보다 큰 오염 물질이 통과하는 것을 방지합니다. 공극이 작을수록 필터가 원치 않는 유기체와 같은 오염 물질을 완전히 차단하는 데 더 효과적입니다.
멸균 여과용 멤브레인
위의 사항을 더 잘 설명하기 위해, 액체의 박테리아는 일반적으로 0.2μm ~ 0.5μm 범위에 있다고 가정합니다. 이러한 액체를 멸균 여과하기 위해 "멸균 등급 0.22µm"의 멤브레인 필터가 사용됩니다. 이는 해당 필터 엘리먼트의 멤브레인은 직경이 0.2µm ~ 0.4µm이고 일반적으로 최대 약 0.28µm인 수백만 개의 공극으로 구성되어 있다는 것을 의미합니다.
이러한 스펀지와 같은 멤브레인을 사용하면 모든 박테리아가 거의 100% 차단됩니다. "멸균 등급 0.22μm"이라는 이름은 공극의 크기가 아니라 보유된 미생물을 나타냅니다. "무균 가공에 의해 생산된 멸균 약물 제품에 대한 FDA 지침"에 따르면, 2004년부터 멸균 등급 필터 엘리먼트는 여과 표면에 Brev. Diminuta(ATCC 19146)/cm² 유형의 10Exp7 미생물을 가지고 있다고 가정합니다. 그리고 Brev. Diminuta의 직경은 0.22µm 이상입니다.
이러한 멸균 등급 필터 엘리먼트에 사용되는 멤브레인은 일반적으로 폴리에테르설폰(PES), 폴리 비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 또는 나일론으로 만들어집니다. 두께는 100µm ~ 150µm이며, 일반적으로 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에스터(PET)로 만들어진 지지층으로 양쪽이 덮여 있습니다.
멸균 여과에 대한 중요 기준
액체의 멸균 여과에 관련하여 다음과 같은 몇 가지 중요한 측면을 고려하는 것이 좋습니다.
· 내화학성
특정 브랜드 또는 제품을 결정하기 전에 필터 엘리먼트에 사용된 소재가 여과할 유체와 호환되는지 확인하십시오. 또한 세척을 위해 사용하는 용매와도 호환되는 소재인지 확인하십시오.
· 무결성 테스트
다른 공정 여과 필터와 마찬가지로 멸균 필터는 무결성 테스트를 거쳐야 합니다. 이러한 무결성 테스트는 멸균 여과 공정을 시작하기 전에 수행하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 필터 엘리먼트가 정수이고 손상이나 누출이 없는지 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 버블 포인트 테스트를 실행하고 결과가 문서에 제공된 값과 같을 때, 미생물의 잔류가 명시된 효율성과 일치하는지 확인할 수 있습니다.
· 검증
액체 멸균 여과의 경우, 응용 분야에 중요한 특정 미생물을 재현 가능한 방식으로 제거하려면 필터 요소를 검증하는 것이 좋습니다. 이는 필터 엘리먼트 공급업체가 일부 표준 미생물(예: 사카로미세스 세레비시에)에 대한 유지 효율성에 대한 정보를 제공한다는 것을 의미합니다. 그러나 멸균 여과 공정에서 안전을 유지하려면, 필터 엘리먼트가 제품에 중요한 미생물을 안정적으로 제거할 수 있는지 테스트하는 것이 좋습니다.
· 멸균
여과 장비를 2회 이상 사용할 경우 필터 엘리먼트를 반드시 멸균해야 합니다. 필터 엘리먼트에 121°C의 증기를 30분 동안 가하면 모든 잔류 미생물이 제거되고 필터 엘리먼트를 다음 번 멸균 여과에 다시 사용할 수 있습니다. 매우 부드러운 방법으로 카트리지를 보존하는 가압 멸균기 내부에서 증기 살균을 실행할 수 있습니다. 그러나 카트리지가 필터 하우징 내부에 있고 하우징도 증기 멸균되는 인라인 증기 멸균을 사용할 수도 있습니다.
멸균 여과에 대한 추가적인 측면
위에서 언급한 측면 외에도 다음과 같은 다른 관련 기준을 고려할 수도 있습니다.
· 막힘
멸균 여과 중에 필터 엘리먼트가 조기에 막히는 문제는 항상 성가신 문제이며, 이는 원치 않는 기계 가동 중단과 비용이 많이 드는 세척 과정으로 이어집니다. 적절한 사전 여과 및 그에 따른 SDI 테스트는 멸균 여과 공정에서 멤브레인의 사용 수명을 추정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 최종 필터의 dp를 모니터링하고 일부 계산 프로그램을 통해 남은 사용 수명/용량을 추정하는 것도 현명한 생각일 수 있습니다.
· 재생
필터 엘리먼트의 사용 시간에 중요한 것은 적절한 정기적 세척입니다. 적합한 세정제의 선택은 오염 유형과 필터 엘리먼트의 유형에 따라 달라집니다. 일반적으로 제품 설명서에는 광범위한 화학 물질 목록과 이에 대한 필터 엘리먼트의 내성이 나와 있습니다. 필터 엘리먼트를 올바르게 청소하는 방법이 곧 게시될 예정입니다.
· 최적화된 사용 수명
믿기 어려울 수 있지만, 많은 경우 필터 엘리먼트를 조기에 교체하면 많은 비용(운영 비용)이 절감되고 CO2 배출량이 크게 줄어듭니다. 이는 에너지 비용, 새 필터 엘리먼트 비용 및 인건비 간의 상호 작용에 불과합니다. 당사는 최적화된 각 필터 설치에 대해 평균 35%의 비용 절감과 약 67%의 CO2 감소를 경험했습니다. 자세한 내용은 당사에 문의하십시오.
아트라스콥코의 전문가가 도와드립니다.
이 문서에 포함된 정보가 멸균 여과에 대한 좋은 개요를 제공하기를 바랍니다. 다루는 주제에 대한 자세한 정보를 원하시면 당사 팀이 올바른 방향을 제시해 드리겠습니다. 또한 공정 여과를 위해 제공하는 전체 제품군에 대해서도 논의할 수 있습니다. 지금 바로 당사에 연락하십시오.
