發(fā)酵工程余龍江版第4章發(fā)酵工業(yè)無(wú)菌技術(shù)(編輯修改稿)
2024-10-08 20:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 影響培養(yǎng)基滅菌的其它因素 分空氣過(guò)濾器滅菌 并用空氣吹干 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(wú)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） ? 升溫、冷卻兩階段也有一定的滅菌效果，考慮到滅菌的可靠性主要在保溫階段進(jìn)行，故可以簡(jiǎn)單地利用式 ㏑ (N/N0) =kt 來(lái)粗略估算滅菌所需時(shí)間。 2. 滅菌時(shí)間的估算 2. 滅菌時(shí)間的估算 ? 例 1：有一發(fā)酵罐內(nèi)裝 40m3培養(yǎng)基 ， 在 1210C溫度下實(shí)罐滅菌 ， 原污染程度為每 1ml有 2 105個(gè)耐熱細(xì)菌芽孢 ，已知 1210C時(shí)滅菌速度常數(shù) k=， 求滅菌失敗機(jī)率為 。 解 ： N0=40 106 2 105=8 1012(個(gè) ) Nt=(個(gè) ) k=(min1) ㏑ (Nt/N0)=kt t=[lg(N0/Nt)]=[lg(8 1015)] =(min) 由于升溫階段就有部分菌被殺滅 ， 特別是當(dāng)培 養(yǎng)基加熱至 1000C以上 ， 這個(gè)作用較為顯著 ， 故實(shí)際保溫階段時(shí)間比計(jì)算值要短 。 ? （三）連續(xù)滅菌（連消） ? 工藝流程 ? 噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程 ? 噴射加熱連續(xù)滅菌流程 ? 薄板式換熱器連續(xù)滅菌流程 ? 滅菌時(shí)間的計(jì)算 ㏑ (Ct/C0)=－ kt t=[lg(C0/Ct)] 式中： C0、 Ct分別為單位體積培養(yǎng)基滅菌前、后 的含菌數(shù)。 ? 例 2．某發(fā)酵罐內(nèi)裝 40m3培養(yǎng)基，采用連續(xù)滅菌，滅菌溫度為 1310C，原污染程度為每 1ml含有2 105個(gè)雜菌，已知 1310C時(shí)滅菌速度常數(shù)為15min1，求滅菌所需的維持時(shí)間。 連續(xù)滅菌時(shí)間的估算 解： C0=2 105(個(gè) /ml) Ct=(40 106)= 1011(個(gè) /ml) t=[lg(C0/Ct)]= lg[(2 105)/( 1011)] = min 配料罐 連消泵 連消塔 維持罐 冷卻罐 蒸汽 蒸汽 放汽 冷卻水 無(wú)菌培養(yǎng)基 進(jìn)發(fā)酵罐 噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程 分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較 ? 連續(xù)滅菌的優(yōu)點(diǎn)：（適用于大型罐） ? 可采用高溫短時(shí)滅菌，營(yíng)養(yǎng)成分破壞少，有利于提高發(fā)酵產(chǎn)率； ? 發(fā)酵罐利用率高； ? 蒸汽負(fù)荷均衡； ? 采用板式換熱器時(shí)，可節(jié)約大量能量； ? 適宜采用自動(dòng)控制，勞動(dòng)強(qiáng)度??； ? 可實(shí)現(xiàn)將耐熱性物料和不耐熱性物料在不同溫度下分開滅菌，減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。 ? 缺點(diǎn)： ? 對(duì)小型罐無(wú)優(yōu)勢(shì)，不方便，對(duì)設(shè)備要求高； ? 蒸汽波動(dòng)時(shí)滅菌不徹底； ? 當(dāng)培養(yǎng)基中含有固體顆?；蛴休^多泡沫時(shí)，以分批滅菌好，防止滅菌不徹底。 分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較 五、空氣除菌 （ 一 ） 概述 （ 二 ） 空氣過(guò)濾除菌流程 （ 三 ） 空氣預(yù)處理 （ 四 ） 空氣預(yù)處理流程設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例 （ 五 ） 空氣過(guò)濾介質(zhì) （ 六 ） 空氣過(guò)濾除菌原理 （ 七 ） 提高過(guò)濾除菌效率的措施 （一）概述 ? 空氣除菌的必要性 以一個(gè) 50m3的發(fā)酵罐為例，若裝料系數(shù)為 ，要求每立方米發(fā)酵液每分鐘通氣 ，培養(yǎng)周期170h，那么每個(gè)周期需通氣量 105 m3(50 170 60)，而每 立方米大氣中約有 103104個(gè)微生物。 ? 空氣除菌方法 ? 輻射殺菌：超聲波 、 高能陰極射線 ， x射線 、 β射線 、γ射線 、 紫外線 (2265197。 ~3287 197。) ? 加熱殺菌：加熱方法可用蒸汽 、 電和 空氣壓縮機(jī) 產(chǎn)生的熱量 ? 靜電除菌 ：常用于潔凈工作臺(tái) 、 潔凈工作室所需無(wú)菌無(wú)塵空氣的第一次除塵 ， 配合高效過(guò)濾器使用 。 ? 過(guò)濾除菌：采用定期滅菌的介質(zhì)來(lái)阻截流過(guò)的空氣所含的微生物而取得無(wú)菌空氣 。 常用的過(guò)濾介質(zhì)有棉花 、 活性炭 、 玻璃纖維 、 有機(jī)合成纖維 、 有機(jī)和無(wú)機(jī)燒結(jié)材料等等 。 （一）概述 1. 對(duì)空氣過(guò)濾除菌流程的要求 ? 流程主要設(shè)備： 空氣壓縮機(jī) 、 空氣過(guò)濾器 附屬設(shè)備：粗過(guò)濾器、氣液分離器、空氣貯罐、空氣冷卻器 ? 流程的制定應(yīng)根據(jù)所在地的地理、氣候環(huán)境和設(shè)備條件綜合考慮 ? 環(huán)境污染比較嚴(yán)重的地方，要考慮改變吸風(fēng)的條件； ? 在溫暖潮濕的南方，要加強(qiáng)除水設(shè)施 ； ? 壓縮機(jī)耗油嚴(yán)重的設(shè)備流程中則要加強(qiáng)消除油霧的污染 ， 也可采用無(wú)油潤(rùn)滑的往復(fù)式壓縮機(jī)； ? 往復(fù)式壓縮機(jī)，要配備前置 粗過(guò)濾器及空氣貯罐 。
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