微生物工程第四章發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 過濾器 1－高空采風； 2－粗過濾器； 3－壓縮機； 4－冷卻器； 5－冷卻器； 6－空氣總過濾器； 7－空氣分過濾器 將空氣冷卻至露點以上的流程 1— 高效前置過濾器； 2— 壓縮機； 3— 貯罐； 4— 冷卻器； 5— 絲網(wǎng)分離器； 6— 加熱器； 7— 過濾器 高效前置過濾空氣除菌流程圖 1－高空采風； 2－粗過濾器； 3－壓縮機； 4－冷卻器；5， 6— 析水器； 7— 貯罐； 8— 加熱器； 9— 空氣總過濾器； 10— 空氣分過濾器 一次冷卻和析水的空氣過濾流程示意圖 ? 空氣的壓縮過程可看作絕熱過程，故壓縮后的空氣溫度與被壓縮的程度有關(guān)： T2=T1(P2/P1)(k1)/k 式 中 T1,T2— — 壓縮前后空氣的 絕對溫度 ， K P1,P2—— 壓縮前后空氣的 絕對壓強 ， Pa k—— 絕熱指數(shù) ， 空氣為 若壓縮為多變過程，則可用 多變指數(shù) m（對于 空氣 m=）代替絕熱指數(shù) k。) ? 加熱殺菌： 加熱方法可用蒸汽 、 電和空氣壓縮機產(chǎn)生的熱量 ? 靜電除菌： 常用于潔凈工作臺 、 潔凈工作室所需無菌無塵空氣的第一次除塵 ， 配合高效過濾器使用 。 種子罐、發(fā)酵罐、計量罐、補料罐等的空罐滅 菌及管道滅菌； 空氣總過濾器和分過濾器滅菌 ； 種子培養(yǎng)基實罐滅菌； 發(fā)酵培養(yǎng)基實罐滅菌； 發(fā)酵培養(yǎng)基連續(xù)滅菌； 補料實罐滅菌。 連續(xù)滅菌時間的估算 解： C0=2 105(個 /ml) Ct=(40 106)= 1011(個 /ml) t=[lg(C0/Ct)]= lg[(2 105)/( 1011)] = min 噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程 噴射加熱連續(xù)滅菌流程 薄板式換熱器連續(xù)滅菌流程 ? 連續(xù)滅菌的優(yōu)點： ?高溫短時，營養(yǎng)成分破壞少，發(fā)酵產(chǎn)率高； ?發(fā)酵罐利用率高； ?蒸汽負荷均衡； ?采用板式換熱器時，可節(jié)約大量能量； ?適宜采用自動控制，勞動強度??； ?可實現(xiàn)將耐熱性物料和不耐熱性物料在不同溫度下分開滅菌，減少營養(yǎng)成分的破壞。 （ 5） 培養(yǎng)基中的微生物數(shù)量 ? 微生物多 （ 芽孢桿菌 ） ， 滅菌時間長 夾套或蛇管排冷水 ，開啟排氣管閥， 空氣管通蒸汽 ，也可夾套內(nèi)通蒸汽 達 70℃ 左右 取樣管 放料管 通蒸汽 120℃ ，1 105pa 保溫 保溫階段 ，凡液面以下各管道都應(yīng)通蒸汽，液面上其余各管道則應(yīng)排蒸汽，不留死角， 維持壓力 、 溫度恒定 罐壓接近空氣壓力 向罐內(nèi)通無菌空氣 保溫結(jié)束，依次 關(guān)閉各排汽、進汽閥門 夾套或蛇管中通冷水 培養(yǎng)基 降溫 到所需溫度 （二）分批滅菌（實罐滅菌） 空氣過濾器滅菌 并用空氣吹干 ? 滅菌的可靠性主要在保溫階段進行，可以簡單地利用公式 （ 43） 粗略估算滅菌所需時間。 （ 1）培養(yǎng)基成分 ? 營養(yǎng)物質(zhì)類型 ?油脂、糖類及一定濃度的蛋白質(zhì)、高濃度有機物等增加微生物的耐熱性。??RTEAk 39。 一般采用 Nt=， 即 1000次中只有一次失敗 kNdtdN ?? ktNN t ??0lntNNkt 0lg/? 大腸桿菌在不同溫度下 的殘留曲線 嗜熱脂肪芽孢桿菌芽孢在不同溫度下的死亡曲線 ? 某些微生物受熱死亡的速率不符合對數(shù)殘留定律：如一些 微生物芽孢 。 三、發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù) ——滅菌方法 ? 干熱滅菌法 ? 濕熱滅菌法 ? 射線滅菌法 ? 化學藥劑滅菌法 ? 過濾除菌法 ? 火焰滅菌法 四、發(fā)酵培養(yǎng)基及設(shè)備管道滅菌 （一）濕熱滅菌原理 （二）分批滅菌（實罐滅菌） （三）連續(xù)滅菌（連消） （四）發(fā)酵培養(yǎng)基及設(shè)備管道滅菌技術(shù) ? 定義： 微生物對熱的抵抗力稱為熱阻，即指微生物在某一特定條件下（溫度）的致死時間。 （ 3）雜菌污染對發(fā)酵產(chǎn)物提取和產(chǎn)品質(zhì)量的影響 雜質(zhì)增多，黏度增大，產(chǎn)生泡沫等 ? 顯微鏡檢查法 ? 平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法 ? 肉湯培養(yǎng)檢查法 ? 發(fā)酵過程的異?，F(xiàn)象判斷 ? 溶解氧水平異常變化 ? pH異常變化 ? 尾氣中 CO2異常變化 ? 其他異?，F(xiàn)象 （ 黏度 、 泡沫 、 顏色等 ） （二）雜菌污染的防治 1. 染菌的檢查與判斷 1 2 ? 主要原因： ① 種子帶菌 ② 空氣帶菌 ③ 設(shè)備滲漏 ④ 滅菌不徹底 ⑤ 操作失誤 ⑥ 技術(shù)管理不善 2. 污染原因分析 ? 從污染雜菌的 種類 分析； ? 從污染 時間 進行分析； ? 從染菌的 程度 進行分析 。 ： 加入 另一罐將近發(fā)酵成熟的醪液 ，pH下降，黃曲霉自溶。 ? 檸檬酸： ， 不易染菌 ， 主要防止前期染菌 。 一、基本概念 ? 消毒與滅菌的區(qū)別 ?消毒：表面微生物，只能殺死營養(yǎng)細胞 ?殺菌：所有生命體 ? 消毒與滅菌在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用 ?消毒：發(fā)酵車間環(huán)境、設(shè)備、器具的無菌處理 ?滅菌：培養(yǎng)基等物料的無菌處理 （ 一 ） 污染的危害 （二）雜菌污染的防治 二、發(fā)酵工業(yè)污染的防治策略 ? 消耗營養(yǎng)； ? 合成非目的產(chǎn)物 ， 菌體自溶 、 發(fā)粘等造成分離困難等； ? 改變體系 pH值；
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