【正文】 藻 60噸（ GW） /公頃 ， 大豆 4噸 /公頃 ， 是大豆的 28倍 。用于實驗器具和材料的滅菌。即盡可能的出去雜菌的同時，還要盡可能的減收營養(yǎng)物的損失。 培養(yǎng)基中的熱滅菌既要殺死雜菌，又要保存其中的有效成分，因而研究熱對營養(yǎng)物質(zhì)的影響是十分必要的 43 （三）溫度對營養(yǎng)物質(zhì)分解破壞速率常數(shù) K’的影響 同樣是為一級反應(yīng)： dC/dt=K’C 其中： C — 培養(yǎng)基內(nèi)易被破壞成分的濃度 mol/L。 ⑩攪拌 M失活易 50 一、間歇滅菌 （一）、間歇滅菌 又稱實罐滅菌，將配置好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐中或其它裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用的設(shè)備一起進行滅菌的過程。6 61 . 空氣滅菌 好氧微生物在發(fā)酵過程中需氧。 該方法已成功地應(yīng)用在丙酮、丁醇、淀粉酶和 2， 3 —丁二醇的發(fā)酵生產(chǎn)。滯留微粒的寬度區(qū)間 b與纖維 直徑的 df之比 —慣性撞擊捕集率 η1=b/df 其中 η1是慣性準(zhǔn)數(shù) (φ） 的函數(shù)。 除 水和油 ，保證過濾器的除菌效率（冷卻，加熱和分離器）。表現(xiàn)在氣流速度增大，除菌效率下降。, 孔隙直徑 2050 181。壓力與溫度的關(guān)系為 T2=T1(P2/P1)(m1)/m 式中 , T1, T2—分別是空氣壓縮前后的溫度 , K。 ● 維持罐：使培養(yǎng)基溫度保持在滅菌溫度下一段時間。 48 49 ：影響滅菌的因素 ①培養(yǎng)基成分：影響微生物的耐熱性。 （二）溫度對死亡速率常數(shù) K值的影響 ： 溫度可以影響反應(yīng)速度常數(shù)。 濕熱滅菌法 利用高溫蒸汽將物料的溫度升高使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)變性進行滅菌 蒸汽來源容易、潛熱大、穿透力強、滅菌效果好、操作費用低、有經(jīng)濟快速的特點 廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備及培養(yǎng)基的滅菌。 波長在 () 107 m的紫外線 表面或空氣滅菌。 19 ? Some fungi produce antibiotics – Penicillin was the first antibiotic to be discovered 20 ?Aspergillus 21 ① ：擔(dān)子菌 ， 即菇類微生物 ， 其資源利用越來越受人們的重視 。此屬產(chǎn)抗生素的菌種有 30多種。按其形態(tài)分為球菌、桿菌和螺旋菌 ? 其中發(fā)酵工業(yè)中常用的為桿菌 。 ? 現(xiàn)代生物技術(shù)包括基因工程，細胞工程，酶工程，蛋白質(zhì)工程和發(fā)酵工程 5 生物反應(yīng)器 檢測控制系統(tǒng) 細胞 酶 （ 游離或固定化 ） 空氣 生物催化劑 除菌 空氣 能量 提取精制 產(chǎn)品 副產(chǎn)品 廢物 原料 基質(zhì)或培養(yǎng)基 營養(yǎng)物 滅菌 生物反應(yīng)過程示意圖 下游過程 生物反應(yīng)過程(中游過程 ) 上游過程 6 7 8 生化工程發(fā)展簡史 傳統(tǒng)的生物技術(shù)制品： 如傳統(tǒng)的發(fā)酵制品 , 生產(chǎn)技術(shù)帶有濃郁的地方性和經(jīng)驗性的特點 ,設(shè)備簡單 . 20世紀(jì)初 , 微生物產(chǎn)品有所發(fā)展 ,但主要屬于初級代謝產(chǎn)物 , 厭氣發(fā)酵 , 設(shè)備也相對簡單（乳酸，乙醇，丙酮）。 12 目前生物化工的發(fā)展速度顯然不能適應(yīng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的飛速發(fā)展。 利用大腸桿菌制取天冬氨酸 、 蘇氨酸和纈氨酸 。 酵母的繁殖通常以芽殖為主 。 噬菌體 凡用細菌和放線菌為生長菌株的發(fā)酵工業(yè) ， 均存在噬菌體的問題 。 ⊙ 濕熱滅菌法：利用飽和蒸汽滅菌。 常采用的條件為： 121℃ ， 2030 min。 t — 滅菌時間（ min,s)。此法對設(shè)備要求簡單，滅菌可靠，無需專門的滅菌設(shè)備，投資少，是中小型工廠廠采用的一種方法。而空氣中夾帶有大量的各類雜菌，因而在培養(yǎng)系統(tǒng)通入空氣之前須除菌。 其工藝流程為 63 64 － 輻射滅菌和化學(xué)滅菌法在發(fā)酵工業(yè)上大規(guī)模 的制備無菌空氣尚待經(jīng)一步研究 . － 靜電除菌法 使空氣中的微粒（水霧、油霧、塵埃和微生物）在靜電場的作用下會被電離成帶電微粒，然后將其鋪集在電極上。 即， η1 =f(φ ) 與纖維直徑、 微粒的直徑和微粒的速度關(guān)系為 φ =(Cρpd2pν0)/(18μdf) 其中 :C,克寧漢修正系數(shù)； ν0， 空氣在纖維間的真實速度； ρp， dp為微粒的密度和直徑 ； μ為空氣的黏度； df為纖維直徑。 75 ● 兩級冷卻、加熱除菌流程 特點： 2次冷卻， 2次分離，適當(dāng)加熱。 當(dāng)氣流速度中等時，截流起主要作用。如棉花、活性炭、玻璃纖維等 過濾介質(zhì)除菌的原理 棉花纖維直徑 1620 181。 利用空氣壓縮時溫度升高來殺死微生物 —熱滅菌方法（屬于干熱滅菌 )。 ● 連消塔（加熱塔）使培養(yǎng)基迅速（ 20 s)升溫（ 126132 ℃ ）。已知 K=(1/min)。因此，工程設(shè)計以工業(yè)無菌為準(zhǔn)。 適用于接種針、玻璃棒、試管口、三角瓶口等滅菌 干熱滅菌法 利用熱空氣將微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)氧化進行滅菌 滅菌后物料可保持干燥，方法簡單，但滅菌效果不如濕熱滅菌 適用于金屬或玻璃器皿的滅菌。 化學(xué)消毒劑方法的局限性 33 ◎ . 電磁波、射線滅菌法 . 1： 原理：利用高能電磁波、紫外線或放射性物質(zhì)產(chǎn)生的高能粒子可以起到滅菌的作用。青霉屬 1929年 Fleming首先發(fā)現(xiàn)青霉素以來，一些典型的青霉菌如產(chǎn)黃青霉（產(chǎn)青霉素），展開青霉（產(chǎn)灰黃霉素），根霉屬（用于制曲和生產(chǎn)乳酸等）。菌落常帶有顏色。 14 第二章 工業(yè)微生物學(xué)概論 ? 工業(yè)生產(chǎn)中常見的微生物 ? （ bacteria） 分布廣，數(shù)量多，與人的關(guān)系密切。以生命科學(xué)為基礎(chǔ)。生物化工面臨著改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展生物高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的雙重任務(wù)。 醫(yī)藥方面用大腸桿菌制造治療白血病的天冬酰氨酶 ， 基因工程菌 。 工業(yè)中常用的菌主要有釀酒酵母菌屬和假絲酵母菌屬 ， 前者用于釀酒 ， 后者用于其他的發(fā)酵生產(chǎn) 。 22 23 巨大螺旋蛋白質(zhì)含量 65－ 70％；含有多種維生素， VB12最豐富，富含八種必須氨基酸；螺旋藻多糖，多種微量元素，如鐵、鉀、鈉、鎂和鈣等；含高量 β－胡蘿卜素，七是含高含量的 gammalinoleic acid (gamma亞麻油酸 )，可降低人體血脂；另外還含有大量的藻膽蛋白，這是一種能促進機體免疫系統(tǒng)功能增強的生物活性物質(zhì)。使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生凝固作用而致死。 ： 滅菌的基本理論 （ 一）微生物的死亡動力學(xué) A:對數(shù)殘存定律： 微生物受熱死亡的主要原因是高熱能使蛋白質(zhì)變性，這種反應(yīng)可認(rèn)為是單分子反應(yīng)，死亡速率可視為一級反應(yīng)，即與殘存的微生物數(shù)量成正比， 38 KteNNttNNKNdtdN??????000,積分得：初始條件： 式中 N－ 經(jīng)時間 t后殘存的活菌濃度（個 /L)， N0— 開始滅菌時原有活菌濃度（