無菌取樣閥的結構主要包括密封膠套、樣品室、取樣口、不銹鋼頂針、彈簧、頂針套管、手動旋柄（自動無菌取樣閥與手動的差別在于是否使用氣動裝置，其基本原理相同，正常情況無菌取樣閥都配有合適尺寸的取樣口封頭）等。其基本工作原理為當處于關閉狀態時，依靠彈簧張力或其它壓力推動頂針，由頂針將密封膠頭壓緊在罐壁的開孔處，達到密封效果。如果需要取樣時，從其中一個取樣口通入蒸汽或其它殺菌介質，將整個樣品室內充滿并從另一個取樣口導出，經過一定時間的作用后使樣品室和取樣口處于無菌狀態。然后通過擰動旋柄，收縮彈簧，放松頂針，使得密封膠頭從罐壁上的開孔處脫離，從而使樣品從罐內經過樣品室流出，并從取樣口收集。取樣完成后，擰動旋柄，放松彈簧，通過頂針再次將密封膠頭壓緊在罐壁的開孔處。

       通入潔凈水將樣品室內的殘液排出，然后注入殺菌介質進行密封留存，待下一次取樣。無菌取樣閥的應用點有冷麥汁、發酵液、酵母泥、脫氧水、清酒、無菌水等。從上面所述的使用原理來看，應該說在正常使用維護情況下，在生產現場大量使用專門的無菌取樣閥無疑是為提高微生物管理控制水平而采取的有效手段之一。但在真正能夠清楚認識無菌取樣閥的作用和影響及使用維護等情況方面，應該說都還存在一定的不足——它可以提高樣品取樣的準確性，為樣品性狀做全面認識，但是也會由于操作上的點滴疏忽造成樣品的污染而影響對結果的判斷，甚至會由于維護管理上的不足而造成被取樣介質的整體污染。現將曾經遇到過的幾種情況加以舉例并分析說明。*，在管路上的應用。以麥汁管路上安裝的無菌取樣閥為例，早期遇到的情況是每次管路CIP后的*批麥汁進行微生物檢測時發現有污染，但第二、三批卻不會，而且頂水的溫度都較高，達到85℃以上，所有管路材質應選用不銹鋼，全程無死角存在。充氧用的壓縮空氣經無菌膜過濾后檢測也是無菌的。這就造成疑問，污染的微生物是從哪里來的呢？經過分析，將懷疑對象定在無菌取樣閥上。麥汁作為酵母生長所需的富營養基質，具有比較高的糖分，在取樣時，麥汁流經管壁上的開孔、樣品室和取樣口，取樣結束后進行清洗時，樣品室和取樣口部分的殘留可以很容易進行清除，但在密封膠頭與管壁的接觸部分卻不容易被清除掉，至下一次取樣殺菌時受熱變粘就更難清除了，時間長了后就會形成衛生死角。在對無菌取樣閥進行拆卸檢查時的發現證實了上述的懷疑。