滅菌與除菌★★★★ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 01:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 至最少的條件。 ? 滅菌過(guò)程微生物死亡是屬于一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)類型，在其它條件不變時(shí)，反應(yīng)速度常數(shù) κ 與溫度的關(guān)系可用阿累尼烏斯方程式表示 A為比例常數(shù) E為殺死細(xì)菌所需活化能 R為氣體常數(shù) T為絕對(duì)溫度（ K） 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 以 lgk對(duì) 1／ T標(biāo)繪得一直 線，其斜率為 截距為 lgA，從斜率和截距可求得 A和 E 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 培養(yǎng)基成分受熱破壞是化學(xué)分解反應(yīng)，符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，可用下式表示： t 培養(yǎng)基成分受熱破壞是化學(xué)分解反應(yīng)，符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，可用下式表示： c為反應(yīng)物濃度（ mol/L） t為反應(yīng)時(shí)間（ min） k’ 為化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)（ min） T為絕對(duì)溫度（ K） 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 在化學(xué)反應(yīng)中，其他條件不變時(shí)，反應(yīng)速度常數(shù)與溫度的關(guān)系也可用阿累尼烏斯方程式表示： 在滅菌時(shí)，當(dāng)溫度變化，菌體死亡速度常數(shù) k和培養(yǎng)基成分破壞速度常數(shù) k’都發(fā)生了改變。溫度由 T1升高到 T2， k值分別為： 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 同樣，滅菌時(shí)，培養(yǎng)基成分的破壞也可得類似關(guān)系： 所以： 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 殺滅細(xì)菌芽孢的活化能 E大于 B族維生素破壞的活化能 E’（見 下表）。因此， 大于 ，即隨著溫度上升，滅菌速率常數(shù)增加倍數(shù)大于培養(yǎng)基成分分解的速度常數(shù)的增加倍數(shù)。也就是說(shuō)， 溫度升高，菌死亡速率大于培養(yǎng)基成分破壞的速率。 達(dá)到相同的滅菌效果，提高滅菌溫度可以明顯縮短滅菌時(shí)間，并可減少培養(yǎng)基因受熱時(shí)間長(zhǎng)使?fàn)I養(yǎng)成分遭到破壞的損失。 不同溫度的滅菌時(shí)間及培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分的破壞情況，見表。 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) ?在實(shí)際生產(chǎn)中以 芽胞 的死亡作為滅菌的依據(jù)； ?不可能絕對(duì)殺滅微生物（無(wú)活菌殘留），一般要求微生物污染降低到 處理 1000罐中只殘留 1個(gè)活菌 ，此數(shù)已能滿足生產(chǎn)的要求。 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 二、影響培養(yǎng)基滅菌的因素 ? : 油脂、糖類及一定濃度的蛋白質(zhì)會(huì)提高微生物的耐熱性。高濃度有機(jī)物會(huì)在細(xì)胞周圍形成一層薄膜，影響熱的傳入，所以滅菌溫度高些。 例如， 大腸桿菌在水中加熱 60~65℃ 便死亡，在 10%糖液中，需 70℃4~6min ，在 30%糖液中 70℃30min 。 1~2%的 NaCl溶液對(duì)微生物有保護(hù)作用。隨著濃度的增加，保護(hù)作用減弱，如濃度超過(guò) 8~10％，則微生物的耐熱性降低。 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 二、影響培養(yǎng)基滅菌的因素 ： 液體培養(yǎng)基中除熱的傳道傳遞外，還有對(duì)流，所以比較容易滅菌，而固體則比較難于滅菌。 培養(yǎng)基中的顆粒小，滅菌容易，顆粒大，滅菌難。一般含有小于 1mm的顆粒對(duì)培養(yǎng)基滅菌影響不大，但顆粒大時(shí)，影響滅菌效果，應(yīng)過(guò)濾除去。 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) ? pH值對(duì)微生物的耐熱性影響很大 ， pH為 ,pH微生物的細(xì)胞內(nèi) 。 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) ? 微生物數(shù)量越多 ， 滅菌需要的時(shí)間越長(zhǎng) ， 滅菌難度越大 。 ? 微生物含水量越高 ， 細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固溫度越低 ，越容易受熱而喪失生命力 。 ? 年輕細(xì)胞含水量高 ， 年老細(xì)胞含水量低 ， 所以年老細(xì)胞不容易被殺死 。 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) ? 不同微生物的耐熱性不同 ， 細(xì)菌芽孢最強(qiáng) ， 營(yíng)養(yǎng)體最弱 ， 放線菌 、 霉菌比細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)體要強(qiáng) 。 ? 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 二、培養(yǎng)基的滅菌方法 ?分批滅菌 ?連續(xù)滅菌 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 分批滅菌（實(shí)罐滅菌 ) ?定義： 將配置好的培養(yǎng)基加入發(fā)酵罐內(nèi)，直接用蒸汽 加熱 ，達(dá)到滅菌要求的溫度和壓力后 維持 一定的時(shí)間，再 冷卻 至發(fā)酵所需溫度 。 ?優(yōu)點(diǎn)： 不需要其他附屬設(shè)備，操作簡(jiǎn)便，是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)中常用方法： ?缺點(diǎn)： 加熱和冷卻時(shí)間長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)成分有一定損失，罐利用率低，不能采用高溫快速工藝。 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 分批滅菌（實(shí)罐滅菌 ) ?過(guò)程 ? 分批滅菌三個(gè)過(guò)程： 升溫、保溫和冷卻； ? 發(fā)酵罐容積越大，加熱和冷卻時(shí)間越長(zhǎng)，這兩段時(shí)間也在滅菌，滅菌主要在 保溫 過(guò)程； ? t總 =t1+t2+t3 （ t t2 和 t3分別表示加熱、維持和冷卻所需要的時(shí)間） 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) ?3滅菌的主要步驟： ? （ 1）培養(yǎng)基的輸送： 通過(guò)專用管道輸入發(fā)酵罐中。 ? （ 2）滅菌前的準(zhǔn)備工作： 檢查水、電、氣以及發(fā)酵罐的密封性是否正常，將空氣過(guò)濾器滅菌，滅菌后將過(guò)濾器裝上發(fā)酵罐。 現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) ?（ 3）加熱： 控制進(jìn)水閥和出水閥，調(diào)節(jié)水壓使水壓表指針
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