【正文】 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(fēng)； 2－粗過濾器； 3－壓縮機(jī)； 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(qiáng) ， 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。 種子罐、發(fā)酵罐、計量罐、補(bǔ)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(shí)罐滅菌； 發(fā)酵培養(yǎng)基實(shí)罐滅菌； 發(fā)酵培養(yǎng)基連續(xù)滅菌； 補(bǔ)料實(shí)罐滅菌。 （ 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(dá) 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(jìn)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(shí)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(jìn)行，可以簡單地利用公式 （ 43） 粗略估算滅菌所需時間。??RTEAk 39。 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(xué)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(shí)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。 ： 加入 另一罐將近發(fā)酵成熟的醪液 ，pH下降，黃曲霉自溶。 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(xì)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； ? 雜菌分解目的產(chǎn)物； ? 噬菌體對細(xì)菌發(fā)酵破壞極大 。 ? 防腐 (antisepsis): 用物理或化學(xué)方法 殺死或抑制 微生物的生長和繁殖 。 ? 抗生素發(fā)酵 輸入正常發(fā)酵的另一罐發(fā)酵液 ? 檸檬酸發(fā)酵 a. 污染細(xì)菌： 加大通風(fēng) ，加速產(chǎn)酸；加入鹽酸等條 ，抑制細(xì)菌 b. 污染酵母： 加入 ~酵母；通風(fēng)加大，加速產(chǎn)酸。 ?發(fā)酵罐的“死角” ?管道安裝不當(dāng)或配置不合理形成“死角” 常出現(xiàn)“死角”的地方： 連接點(diǎn)： 法蘭、內(nèi)襯、接口、表頭、聯(lián)軸器、 小部件： 罐內(nèi)部件及其支撐件如攪拌軸拉桿、冷卻盤管、擋板、空氣分布管及其支撐件 口： 人孔（或手孔）、排風(fēng)管接口、燈孔、視鏡口、進(jìn)料管口 滅菌時蒸汽不易通達(dá)的“死角”及其消除方法 污水 膿皰罐底 發(fā)酵罐罐底膿皰狀積垢造成“死角” 法蘭連接不當(dāng)造成的“死角” （ 4）培養(yǎng)基與設(shè)備滅菌不徹底的防治 （ 5） 操作不當(dāng)造成染菌 （ 6） 噬菌體染菌及其防治 ① 原料性狀的影響 ② 滅菌時溫度和壓力不對 ③ 滅菌過程中產(chǎn)生的泡沫造成染菌 ④ 連續(xù)滅菌維持時間不夠或壓力波動大 ⑤ 滅菌后期的罐壓驟變 （ 冷卻負(fù)壓 ） 采取哪些措施能夠保持無菌發(fā)酵？ ? 物料、培養(yǎng)基、中間補(bǔ)料都要滅菌； ? 發(fā)酵設(shè)備及輔助設(shè)備（空氣過濾裝置、各種發(fā)酵罐進(jìn)出口連接裝置）和管道要滅菌徹底； ? 好氧發(fā)酵通入的空氣要除菌； ? 種子無污染；接種無菌操作過關(guān)； ? 為了保持發(fā)酵的長期無菌狀態(tài)，需 維持一定的正壓 。 ? 微生物死亡與培養(yǎng)物質(zhì)受熱破壞都可看作一級反應(yīng)： 式中 C：對熱不穩(wěn)定物質(zhì)的濃度； k’ ：分解速度常數(shù)； k’ 的變化也遵循阿累尼烏斯方程： 都與相應(yīng)的活化能及 T有關(guān) )exp( RTEAk ???4. 滅菌溫度和時間的選擇 CkdtdC 39。 （ 3） 培養(yǎng)基的物理狀態(tài) ? 滅菌時間：固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基 （ 4） 泡沫 ? 泡沫中的空氣形成隔熱層 ， 對滅菌極為不利 。 ? 一般只限于中小型發(fā)酵裝置。 ? 壓縮空氣相對濕度 φ=50%~60% 通過過濾器為好。 當(dāng) ΔX=0時 ， 壓縮過程中 ， 隨著 T↑， Ps↑， P↑， Ф↓； 降溫過程中 ， 隨著 T↓ ， Ps↓ ， P一定 ， Ф↑ 。 主要方法： 使用無油潤滑的空氣壓縮機(jī)；加強(qiáng)空氣冷卻和去除油、水；適當(dāng)提高進(jìn)入過濾器的空氣