培養(yǎng)基滅菌ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-25 22:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 低 ， 熱死速率愈慢 。 2） 不同菌的孢子熱死反應(yīng)的 E可能各不相同 ， 在 相同 T滅菌 ， 尚不能肯定 E低的孢子的死亡速度一 定比 E高的快 ， 因為 K并不是唯一決定于 E。 3）對方程兩邊取對數(shù)得： lnK= E/RT + lnA 45 2022/5/25 在不同的溫度 T下做滅菌實驗 ， 求得相應(yīng)的 K值 ，按 lnK1/T作圖 ， 從直線的斜率可以求出 E。 4） K是 E和 T的函數(shù) ， K對 T的變化率與 E有關(guān) 。 反應(yīng)的活化能 E愈高 ， 溫度 T的變化對 K的影響愈大 。 對上式兩邊求導(dǎo)數(shù)得： dlnK/dT=△ E/(RT2) 46 2022/5/25 六 . 影響培養(yǎng)基滅菌的因素 1. 營養(yǎng)成分的保持 濕熱滅菌時，微生物被熱死的同時，培養(yǎng)基的 營養(yǎng)成分也遭到了一定的破壞。特別是氨基酸和維 生素。在熱的作用下某些營養(yǎng)成分還可能因受熱而 相互之間發(fā)生反應(yīng)，造成培養(yǎng)基中原有營養(yǎng)成分的 數(shù)量變化，因而影響培養(yǎng)基質(zhì)量。 47 2022/5/25 例如：還原糖與氨基酸、肽、蛋白質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，形成 5羥甲基糠醛和類黑精。 培養(yǎng)基成分受熱分解的反應(yīng)也是屬于一級反應(yīng)，符合對數(shù)殘留定律和阿累尼烏斯方程： dc/dt=K’C K’ = AeE’/RT K’培養(yǎng)基成分的破壞速度常數(shù) E’培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞的活化能 48 2022/5/25 養(yǎng)分雖因溫度增高破壞增加，但滅菌時間雖短，破壞量減少。 49 2022/5/25 50 2022/5/25 實驗表明細(xì)菌孢子熱死反應(yīng)的活化能 E很高，營養(yǎng)成分破壞的活化能較低。隨著溫度上升，菌體孢子死亡速度常數(shù)增加倍數(shù)大于培養(yǎng)基成分破壞速度常數(shù)增加倍數(shù)。所以當(dāng)溫度升高時，雜菌死亡速度要比營養(yǎng)成分破壞速度快得多。根據(jù)這一原理，培養(yǎng)基滅菌采用高溫短時的方法能達到滅菌的效果，又可以減少營養(yǎng)成分的破壞。 為什么要采用高溫短時滅菌 51 2022/5/25 2. 微生物的耐熱性 細(xì)菌芽孢的熱阻較大，滅菌所需要的時間取決于把細(xì)菌芽孢減少到所規(guī)定數(shù)目的時間。同時一個細(xì)菌只能形成一個芽孢，故把培養(yǎng)基中細(xì)菌和芽孢數(shù)之和作為計算依據(jù)比較合理。 52 2022/5/25 3. pH值 對微生物的耐熱性影響很大 pH值 =~，微生物最不易死亡 pH，微生物比較容易死亡，此時 H+很容易滲入微生物的細(xì)胞，從而改變細(xì)胞的生理反應(yīng)，促使其死亡。所以培養(yǎng)基的 pH越低，所需的時間也越短。 53 2022/5/25 54 2022/5/25 4. 培養(yǎng)基成分 高濃度的有機物會包于細(xì)胞周圍，形成一層薄膜，影響熱的傳入。而高濃度的鹽類、色素則削弱其耐熱性，滅菌較易。 例如：大腸桿菌在水中加熱至 6065℃ 便死亡，在 10%糖液中需 70℃ 加熱 46分鐘才死亡，在 30%糖液中需 30分鐘才死亡。 55 2022/5/25 5. 泡沫 泡沫中的空氣形成隔熱層，使熱量難以滲透進去，殺死其中的雜菌。因此滅菌時需要加入適量的消泡劑。 56 2022/5/25 6. 顆粒 顆粒小，容易滅菌，顆粒大，則難滅菌。 對于含有少量較大顆粒及粗纖維的培養(yǎng)基，可用粗濾的方法（不應(yīng)影響培養(yǎng)基質(zhì)量）予以除去，培養(yǎng)基結(jié)塊會造成培養(yǎng)基滅菌的不徹底，必須注意。 57 2022/5/25 七 . 分批滅菌設(shè)計 分批滅菌不需其它設(shè)備，操作簡單易行。省去了連消設(shè)備和操作，節(jié)省了動力。缺點是升溫慢、降溫也慢，增加了發(fā)酵前的準(zhǔn)備時間，延長了發(fā)酵周期，設(shè)備利用低，而且無法采用高溫短時滅菌，因而不可避免的使培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分遭到一定程度的破壞，但是國外通過采取增大攪拌功率，增大冷卻面積等措施，充分利用其優(yōu)點而避免其缺點，即使大罐也采用實消。 ①污染度 N0 滅菌開始時，培養(yǎng)基中的雜菌的個數(shù)（個）N0應(yīng)取芽孢細(xì)菌數(shù)和細(xì)菌芽孢數(shù)之和。 59 2022/5/25 ② 滅菌度 Ns 經(jīng)過滅菌時間 t后，培養(yǎng)基中殘存的活菌個（個 ) 也稱為殺菌程度。如要求滅菌絕對無菌則 Ns=0， 則 t=∞ 。這是無法做到的。工程上通常上取 Ns=103個 /罐，即滅菌 1000只罐，只殘留 1個雜 菌或滅菌 1000次，只殘留一個雜菌 ,是個概率 指數(shù)。 60 2022/5/25 ③ 雜菌的熱死特性的選擇 由于最耐熱的芽孢一般很少發(fā)現(xiàn)，所以在滅菌計算時不是把所有的細(xì)菌當(dāng)作最耐熱的芽孢，而是通常用一般耐熱的細(xì)菌芽孢的 K值。 K=AeE/RT= 1038e68700/ 61 2022/5/25 ④ 滅菌程度的指標(biāo) N0/Ns:在分批滅菌設(shè)計中，為了計算的方便取V=ln N0/Ns（滅菌準(zhǔn)數(shù)， Del值），作為設(shè)計的依據(jù)，也是設(shè)計成功與否的判據(jù)。 62 2022/5/25 例：培養(yǎng)基 100m3，含菌 105個 /ml，要求滅菌后雜菌數(shù) Ns=103 則： N0/Ns=(100 106 105)/103=1016 ln N0/Ns= 63 2022/5/25 曲線 64 2022/5/25 lnN0/Ns=Kt 因為： lnN0/Ns= ln(N0/N1 N1/N2 N2/Ns) lnN0/Ns= lnN0/N1+ lnN1/N2+ lnN2/Ns lnN0/Ns是由三塊積分面積 升溫階段 lnN0/N 保溫階段 lnN1/N 降溫階段 lnN2/Ns合成的。 可以合理設(shè)計這三塊面積的大小，使其和等 于滅菌準(zhǔn)數(shù) lnN0/Ns。 66 2022/5/25 然而分批滅菌的 Tt過程曲線不是任意給定的。它決定于加熱方式、換熱面積的大小、傳熱系數(shù)的高低、換熱介質(zhì)的溫度及培養(yǎng)基的質(zhì)量等多種因素。 67 2022/5/25 68 2022/5/25 69 2022/5/25 對于工業(yè)規(guī)模的滅菌操作，完成整個滅菌 周期一般約需 3~5h，其各階段對滅菌效果 貢獻大致如下： V加 /V總 = V保 /V總 = V冷 /V總 = 70 2022/5/25 八 .
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