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 颗粒计数器OPC-2300初始引入目的是监测“两虫”，由于当时“两虫”的检测未列入水质标准，同时其致病风险主要在于生饮，故国内实际使用的水厂甚少，目前,仅广州、北京、深圳等地使用。 1、对微生物的监测作用 由于原水中的一些微生物如贾第鞭毛虫的包囊长８～１2μｍ，宽７～10μm，隐 胞 子虫卵囊大小为４～６μｍ，用浊度仪难以准确反映实时的微生物量，而采用颗粒物计数仪OPC-2300则可一目了然地看到有关粒径范围的颗粒数，从而间接判断微生物的可能存在数量，为使用者提供是否存在生物污染的信息。由于正常的抽样检测“两虫”的方法耗时长（约３～４ｄ才 能有结果），不利于实时工艺控制。对于直饮水而言，水质风险的实时控制非常重要，因此颗粒计数仪的作用突显，虽然颗粒计数仪OPC-2300的数据不能直接表示两虫的数量，但指示了潜在风险值。目前我国《生活饮用水卫生标准》对贾第鞭毛虫、隐胞子虫的饮用水质标准均为＜１个/１０Ｌ，若采用颗粒计数方法，国际上通用的安全标准是滤后水中大于２μｍ的颗粒 2、对滤池运行情况的控制作用 目前颗粒计数器OPC-2300在水厂的使用，除作为“两虫”的去除指示外，也可以作为滤池运行情况的监控设备。在滤池初滤阶段，由于池中残存反冲洗废水及 水流流态不稳定，对颗粒物的截留效果差；在过滤结束时，滤池出水水质处于临变阶段，这时，滤池截留效果变差，滤过水的颗粒物粒径和数量就会有所变 动，而此时滤过水浊度并没有提高，因此需采用颗粒计数器即时反映滤池出水的有关情况 3、对混凝沉淀工艺的控制 颗粒计数器OPC-2300也可应用于混凝沉淀工艺，通过对待滤水的颗粒物粒径和含量进行分析，从而调整混凝剂和助凝剂的投加量、排泥周期，优化有关工艺参数。

挑战 

       食品和饮料（F＆B，Food and Beverage）生产商 在生产过程中面临着质量、效率、环保等多方面的 挑战，其中包括： 

1.生产商必须提高生产效率 

2. 生产商必须满足食品安全现代化法案（FSMA， Food Safety Modernization Act）的规定，以确保消费者的安全 

3. 生产商面临减少水和资源使用量的压力 

4. 生产效率和消费者安全方面的产品召回带来影响 

       2015 年底发布了 FSMA Z终规则和规定，要求食品饮料公司在生产过程中采取预防性控制措施，而 非反应性措施，来改善产品安全和质量控制。对生产设备进行清洁和灭菌，能够使食品饮料公司更加 主动地防范质量问题。例如，在不同产品共用的生 产设备上消除不同产品之间的交叉污染，对于产品安全和质量至关重要，特别是对含有过敏原的食品 的安全和质量至关重要。 

       在进行灭菌（或消毒）之前，必须先彻底清除生产设备上的污垢和产品残留物，才能确保有效灭菌。 对不干净的设备进行灭菌，不仅浪费时间和金钱， 还会损害该设备上生产的下一批产品的质量。

       美国加州的一家年产 350 多种产品的食品饮料公司， 打算采用新的工艺工具来改善产品质量和安全。该公司位于环保意识很强的加州，因此公司还打算提高生产效率、减少用水量。目前公司采用 ATP 拭 子测试来检测微生物污染，但不断遇到质量问题， 导致产品损失。公司意识到设备清洁验证的重要性， 想要找到一种快速、简便、可靠的方法来改善清洁 过程的质量控制。

解决方案 

       该公司用配置 Turbo 模式的 Sievers* M9 TOC 分 析 仪 成 功 地 进 行 了 总 有 机 碳 （ TOC ， Total  Organic Carbon）分析，以监测原位清洁（CIP， Clean-in-place）周期后的淋洗样品，从而确认 生产设备的清洁度。公司进一步改进清洁过程， 在对设备灭菌之前进行 TOC 分析，以免浪费时 间对不清洁的设备进行灭菌。虽然其他技术（如 ATP 拭子测试）也能检测设备上的微生物污染， 却对于残留污垢来说缺乏测试的准确度和选择性， 而且容易产生“假正”的误报。在清洁验证过程中 增加 TOC 分析，能够使用户更全面地了解设备 的清洁度，排除残留污垢对设备的污染。 

       在过去 15 年甚至更长时间，制药和生物技术行业普遍采用淋洗和擦拭清洁样品的 TOC 分析法， 来确认是否从生产设备上彻底清除了活性药物化合物、辅料、清洗剂等。食品和饮料本身是有机化合物，或含有有机成分（如香料、色料等）， 因此食品饮料行业将淋洗样品的 TOC 分析法作 为确定设备清洁度的GX工具。通过测量 TOC， 就能够检测到生产设备上的任何产品或清洁剂的残留物。

结果 

       表 1 显示了在 CIP Z后淋洗的Z后一分钟内测量到的加州生产厂的吸样样品的 TOC 值。所显示的数据来自用自来水清洗后的同一设备上生产的两种不同的产品。

表 1：淋洗样品的 TOC 测量结果表明，在产品 B 的 CIP 周期后，设备不干净。

       对该设备进行的 ATP 拭子测试结果表明，在产品 A 和产品 B 的 CIP 周期之后，设备上已没有微生 物污染。但 TOC 结果清楚显示，在产品的 CIP 周 期之后，该设备上仍有有机污染物或产品残留物。 操作人员目视检查后确认，生产设备仍然不干净， 需要进行进一步清洁才能确保产品质量和安全。 

       在采用 TOC 分析技术之前，该公司仅仅根据 ATP 拭子测试结果来决定是否进行灭菌。这就可能导致 在不干净的设备上生产下一批产品，造成产品损失。 TOC 结果能够清楚显示设备上是否有有机残留物， 因此食品饮料企业非常愿意用 TOC 分析法来确保 产品质量和安全。此外，监测生产设备上的 TOC 数据趋势，能够使企业主动及时地解决清洁和维护 问题，避免设备故障或产品不洁。

降低用水量和节省成本 

       人口增长、气候干旱、环境问题使得企业越来 越重视降低用水量。清洁工艺是食品饮料企业在减 少用水量时首要考虑的问题之一。企业进行 TOC 分析来验证生产设备的清洁度，就可以在不牺牲质 量的情况下缩短 CIP 周期。例如，TOC 测量时的 数据分析可以帮助企业优化 CIP 周期，确认缩短的清洁周期是否足以清除设备上的所有污垢。缩短 CIP 周期，即使每次缩短几秒钟，都可以积少成多， 大大减少用水量、节约成本。 

       在食品饮料生产设备的清洁过程中，另一个问题就是如何确认设备在空闲一段时间后的清洁度。该加 州生产厂估计，如果减少对空闲超过规定时间的设 备进行清洁的次数，每月节省的水费、劳动力成本、 化学品支出总计可高达 1 万美元。该家工厂很快就会采用淋洗样品的 TOC 分析法来确定空闲后的 设备是否仍然干净，以避免进行不必要的 CIP 周期。 

生产设备故障排除 

       该加州食品饮料生产厂使用配置吸样模式的 Sievers M9 TOC 分析仪来监测整个设备的多个取样点，他们发现有一段生产设备在 CIP 周期中未能被正确淋洗。生产厂从生产容器的上游和下游 的几个端口取样，用 TOC 测量结果来确定故障位置（见图1）。生产厂找到问题所在之后，就能够更改未来 CIP 周期中的水流，并进行工程方面的改变。

图1：生产容器上游和下游的吸样样品的 TOC 分析显示了故障的位置。

投资回报 

       该加州食品饮料生产厂在 36 小时的生产时段中生产多达 50 批产品。如果在生产时段中发生问题、造成产品损失，就会浪费掉至少 20 万美元。 在确定灭菌前的设备清洁度时， TOC 测量法比其他方法都更加准确，能够将产品损失的风险Z小化。因此工厂在生产过程中进行 TOC 分析的投资回报，远远大于购买分析仪的成本，一个生产时段后即可收回成本。 

       此外，一个生产时段之后，通常需要 3 到 7 天才能确认产品可以安全销售。在此期间生产不能停 止，通常还会完成 2 到 3 个生产时段的生产。如果diyi个生产时段中有未纠正的问题，在发现问 题之前就会累计造成 60 多万美元的产品损失。 TOC 分析是一种简便的方法，能够以近乎实时的速度检测出清洁周期中的任何问题，避免发生产品和资金的严重损失。 

       用 TOC 分析法来优化 CIP 周期、减少水量，还能 提高生产效率，每月节省数万美元的劳动力成本、 水费、化学品支出等。 

Sievers M9 TOC 分析仪 

       在此应用中，所选用的 TOC 分析仪应具有较宽的动态范围、能够分析自来水基体（因为许多食品饮 料厂用自来水清洁设备）、能够快速提供可用于决 策的可靠数据。该加州生产厂选用的 Sievers M9  TOC 分析仪，可以分析 0.03 ppb 至 50 ppm TOC 的样品，采用 EPA（美国环保局）和标准方法 （Standard Methods）所批准的方法来分析城市自来水。该款分析仪每年只需校准一次，无需载气。 此外，M9 还能运行在线样品和吸样样品，这就使 其能够用于很多取样位置，以及整个设施的淋洗水流。 

       操作人员用配置 Turbo 模式的 M9 对 CIP 淋洗进行 在线分析，能够实时监测设备的淋洗过程。此外， 还可以在整个淋洗周期的各个点、同一设备部分的各个取样位置、以及多个设备部分上进行吸样取样。 将在线分析和吸样（旁线 at-line）分析结合起来， 就能清楚地看到清洁过程的效率，看到 CIP 周期或设备本身问题的早期征兆。

结论 

       该加州食品饮料厂使用 Sievers M9 TOC 分析仪进行 TOC 分析，改善了清洁过程的效率和质量控制。 事实证明，TOC 分析法比其他方法更加准确，更 能帮助厂家确认设备的清洁度，从而帮助厂家做出正确决策、避免产品损失。在食品饮料生产中采用 TOC 分析法还有更多的优势，这些优势都可以通过优化 CIP 周期、排除生产过程故障来实现。

药品生产中冷冻干燥技术

1、产品的预冻技术

       药品在进行冷冻干燥处理之前需要进行预冻处理，预冻的目的是将药品的形态保持在最终成品的形态，如圆形固态药品会将药液放入模具中进行预冻处理，在正式冷冻干燥过程中药品将一直保持这种形态直到最终成品。

       预冻的温度。由于药液是一种混合物，所以其冻结时所需的温度不同于水的温度，温度过高药品仍保持着液体的形态，温度过低则会导致药品冻裂等情况，无论是哪种都不利于继续干燥处理。在预冻结束之后才会进行真空处理，而之后药品维持固态才能抽取空气,否则会在药液中产生气泡造成药液浪费。

        预冻时间。由于药液属于混合物，其导热性能分布不均，存在传热滞后性是十分正常的，为了保证这个药品的温度一致，预冻的时间要足够充分，时间过短内部药品仍处于液态，无法满足后续的加工要求。而且时间的长短是根据产品内制剂的容量多少，板层大小、传热载体自身的性能来决定，通常情况下大约 2个小时就能够彻底冻结。

       预计冻结的真空度。在药品和隔板直接接触的表面会出现温度差，虽然数值上差距并不大，但是对于药品的质量影响却很大，因为温度差异会引起压力的变化，药品容易出现裂缝等问题。

2、产品的生化干燥技术

       升华过程药品中的水直接转化为气态，此过程需要吸收热量，实验证明热量供应的方式会影响到升华的效果。目前干燥技术的供热方式主要有三种，分别为热传导、热辐射和热对流，这三种形式能够提供较为稳定的热量。升华干燥时的温度。温度应该控制在药品融化温以下，过高温度会让药品变为液态形式或是固体形状发生变化，为了保证升华效果就必须严格控制温度，高温也容易造成药品出现裂缝。升华干燥时的真空度。真空度直接关系到空气压强大小，由于升华速率和压强有着联系，将真空度控制在一定的范围内能够加速升华的效果。

3、产品的解析干燥技术

       解析干燥是进一步除去产品中吸附的水分﹐使含水量符合工艺要求的过程该阶段的最高温度视产品性质及成品要求的含水量而定。

结语

       解析干燥是进一步除去产品中吸附的水分﹐使含水量符合工艺要求的过程该阶段的最高温度视产品性质及成品要求的含水量而定。

        四环福瑞科仪科技发展北京有限公司制造的LGJ-20G/30G/40G系列制药冻干机，作为直接与药品生产接触的设备，制药装备制造具有十分严格的生产工艺标准与规范，较其他设备的自动化升级更具难度，该系列冻干机整机通过CE认证。控制软件系统为 LINUX 系统，冻干过程均有可编程程序自动控制，可实时切换为人工操作，实现冻干过程全程参数控制， 在运行过程中系统自动监控检测并记录储存相关数据，可通过标配远程系统进行监控和检测维护，支持大数据和智慧实验室建设，选配数字密码签名，审计追踪。