化工工業(yè)微生物ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 12:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /γ 射線 (Co60) 在 工業(yè)上還少采用。 穿透力差 設(shè)備投資高 34 ◎ . 熱滅菌法 . ⊙ 干熱滅菌法： 160℃ ， 1 h。 使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生氧化作用而死亡。用于實(shí)驗(yàn)器具和材料的滅菌。 ⊙ 濕熱滅菌法：利用飽和蒸汽滅菌。使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生凝固作用而致死。 由于蒸汽有很強(qiáng)的穿透力，冷凝時(shí)放出大量的潛熱，來(lái)源方便，價(jià)格低廉，滅菌效果好，是目前最基本的適合培養(yǎng)基和設(shè)備的滅菌方法。一般條件為： 121℃ ， 30 min。 35 利用過(guò)濾的方法截留微生物的方法。適合于澄清的液體和氣體的除菌。工業(yè)上常用此法制備大量的無(wú)菌空氣，供好氣性微生物的培養(yǎng)使用。 ⊙ 火焰滅菌法： 利用火焰直接把微生物殺死。方法簡(jiǎn)單、滅菌徹底，但適用范圍有限 ◎ .過(guò)濾除菌法： 36 表 3 6 各種滅菌方法的特點(diǎn)及適用范圍 滅菌方法 原理及條件 特點(diǎn) 適用范圍 火焰滅菌法 利用火焰直接把微生物殺死。 方法簡(jiǎn)單、滅菌徹底、但適用范圍有限。 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(jìn)行滅菌 滅菌后物料可保持干燥，方法簡(jiǎn)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。 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(jìn)行滅菌 蒸汽來(lái)源容易、潛熱大、穿透力強(qiáng)、滅菌效果好、操作費(fèi)用低、有經(jīng)濟(jì)快速的特點(diǎn) 廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備及培養(yǎng)基的滅菌。 射線滅菌法 用射線穿透微生物細(xì)胞進(jìn)行滅菌 使用方便，但穿透能力較差，適用范圍有限 一般只適用于無(wú)菌室，無(wú)菌箱搖瓶間和器皿表面的消毒 化學(xué)式劑滅菌法 利用化學(xué)試劑對(duì)微生物的氧化作用或損傷細(xì)胞等進(jìn) 行滅菌 使用方法較廣，可用于無(wú)法用加熱方法進(jìn)行滅菌的物品 常用于環(huán)境空氣的滅菌及一些表面的滅菌 過(guò)濾除菌法 利用過(guò)濾介質(zhì)將微生物菌體細(xì)胞過(guò)濾進(jìn)行除菌 不改變物性而達(dá)到滅菌目的，設(shè)備要求高 常用于生產(chǎn)中空氣的凈化除菌，少數(shù)用于容易被熱破壞的培養(yǎng)基的滅菌 37 . 培養(yǎng)基滅菌 培養(yǎng)基中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，工業(yè)化生產(chǎn)中，體積大，生產(chǎn)的時(shí)間長(zhǎng)，很易受到雜菌的污染。 工業(yè)上常采用濕熱滅菌的方法。 滅菌的要求：工業(yè)上無(wú)菌（滅菌度為 1000）。即盡可能的出去雜菌的同時(shí)，還要盡可能的減收營(yíng)養(yǎng)物的損失。 常采用的條件為： 121℃ ， 2030 min。 ： 滅菌的基本理論 （ 一）微生物的死亡動(dòng)力學(xué) A:對(duì)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(jí)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(shí)間 t后殘存的活菌濃度（個(gè) /L)， N0— 開(kāi)始滅菌時(shí)原有活菌濃度（個(gè) /L)； t－ 滅菌時(shí)間（ s,min） K－ 滅菌速率常數(shù)或比死亡速率常數(shù)（ s1,min1） 它的大小與微生物的 種類 和加熱 溫度 有關(guān)。在同等溫度下，其值小，微生物的耐熱性強(qiáng)。 從上式得出： t,N之間的關(guān)系為對(duì)數(shù) t=（ ）㏒ (N0/ N) 39 式中 N/N0, 菌體存活率，而 N0/N， 為滅菌度。 B:非對(duì)數(shù)死亡規(guī)律 ： 對(duì)于耐熱性的微生物芽孢，其死亡不符合對(duì)數(shù)規(guī)律。具有代表性的模型為 Prpkop amp。 Humphey提出的“菌體循序死亡模型”。 認(rèn)為：芽孢的死亡是漸進(jìn)的。有耐熱的芽孢（ R型）轉(zhuǎn)變?yōu)樗劳龅难挎?(D型），需經(jīng)過(guò)敏感的中間過(guò)程（ S型）。 NR NS ND KR KS 40 dNs/dt=KRNR－ KSNS dNR/dt= － KRNR 解為： N/N0=KR/(KR － KS)[exp(KSt) －KS/KRexp(－ KRt)] 當(dāng)溫度在 120℃ 時(shí)，接近一級(jí)反應(yīng)規(guī)律 從以上可以看出：達(dá)到徹底的無(wú)菌，滅菌的時(shí)間為無(wú)限長(zhǎng)。因此，工程設(shè)計(jì)以工業(yè)無(wú)菌為準(zhǔn)。 （二）溫度對(duì)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)。其關(guān)系用Arrhenius方程表示 : K=Aexp(－ ⊿ E/RT) 41 42 式中： A— 常數(shù)（ s1 or min1)； R— 氣體常數(shù)， J/mol?K。 T — 絕對(duì)溫度， K。 ⊿ E — 微生物死亡活化能， J/mol. ㏑ K= ㏑ A－ (⊿ E /RT)…….. ? d㏑ K/dT= ⊿ E /RT2…………. ? 從（ 2）式看出： ⊿ E 大， ㏑ K對(duì) T的變化率越大，即對(duì)溫度變化敏感。 培養(yǎng)基中的熱滅菌既要?dú)⑺离s菌，又要保存其中的有效成分，因而研究熱對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的影響是十分必要的 43 （三）溫度對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解破壞速率常數(shù) K’的影響 同樣是為一級(jí)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。 t — 滅菌時(shí)間（ min,s)。 K’ — 分解速度常數(shù)。 而且 K’同樣受到溫度的影響， 符合 Arrhenius方程，即有：㏑ K’= ㏑ A’－ (⊿ E’ /RT)…….. ? ’ d㏑ K’/dT= ⊿ E’ /RT2…………. ? ’ 44 當(dāng)培養(yǎng)基溫度從 T1升至 T2時(shí)： 對(duì)微生物其死亡速度常數(shù)的得比值 K2/K1=exp[－ ( ⊿ E /R)(1/T2 － 1/T1)] ∴ ㏑ (K2/K1)= － (⊿ E /R)(1/T2 － 1/T1)……..(3) 同理：對(duì)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ㏑ (K2’/K1’)= － (⊿ E’ /R） (1/T21/T1)…(4) (3)/(4)得： ㏑ (K2/K1) / ㏑ (K2’/K1’) =⊿ E/⊿ E’…(5) 從 (5)中看出，活化能大，反應(yīng)速度常數(shù)變化程度也大。 45 細(xì)胞芽孢和熱敏性營(yíng)養(yǎng)物的活化能 細(xì) 菌芽 孢和營(yíng)養(yǎng)物 ⊿ E (J/mol) 細(xì)菌芽孢和營(yíng)養(yǎng)物 ⊿ E(J/mol) 葉酸 維生素 B12 維生素 B1 維生素 B2 70340 96300 92114 98813 葡萄糖 嗜熱脂肪芽孢桿菌 枯草芽孢桿菌 肉毒梭菌 100488 283460 318210 343300 判斷采用高溫或是在低溫條件下殺菌是由該反應(yīng)的活化能的大小決定。滅菌溫度升高時(shí)，微生物殺死速率的提高要超
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1