化工工業(yè)微生物ppt課件-wenkub.com
2025-05-03 12:14 本頁(yè)面
【正文】 泡沫塑料 超細(xì)纖維 77 ● 空氣冷卻過(guò)濾除菌流程 78 引起染菌的主要途徑： （ 1） 缺少正規(guī)的操作流程方案； （ 2） 使用濕的滅菌過(guò)濾器； （ 3） 冷卻盤(pán)上的銷(xiāo)孔的污染； （ 4） 設(shè)計(jì)不合理的空氣排放系統(tǒng)； （ 5） 不恰當(dāng)?shù)丶尤肴揪挠秃拖輨? （ 6） 閥門(mén)的泄漏；密封設(shè)施不嚴(yán)密 。 除 水和油 ，保證過(guò)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。當(dāng)氣流速度較大時(shí)，慣性撞擊起主要作用。其經(jīng)驗(yàn)公式為 從式中看出 η2與微粒直徑和纖維直徑之比有關(guān)，同時(shí)與空氣流速成反比，即當(dāng)氣流速度低時(shí)截流才起作用， 當(dāng)微粒直徑為 1 μm,C=, μ= 105(), ρp=1000(kg/m3),則 vc= 104 df (m/s) 纖維細(xì) ,對(duì)捕集有利 . η 2=[2(1+R) ㏑ (1+R) － (1+R)+(1 － R)1]/2(2 － ㏑ Re) 式中微粒直徑與纖維直徑的比值 R=dp/df, 氣流雷諾數(shù) Re=df ν0 ρ/ μ 69 ● 布朗擴(kuò)散作用機(jī)理 布朗擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)距離很短，在流速和纖維間隙大的條件下不起作用，當(dāng)微粒擴(kuò)散的距離 x大于微粒離纖維表面的距離，則微粒會(huì)由于布朗擴(kuò)散作用的存在，增加了纖維的截流作用。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)。, 孔隙直徑 2050 181。)小于微生物粒子（ 181。同時(shí)設(shè)備龐大，一次性投資費(fèi)用高。 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)。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。 ◎ 城市中空氣微生物的含量大于農(nóng)村和山區(qū)的 ◎ 地面空氣微生物的含量大于高空中的。m。6 61 . 空氣滅菌 好氧微生物在發(fā)酵過(guò)程中需氧。 ● 維持罐：使培養(yǎng)基溫度保持在滅菌溫度下一段時(shí)間。 一般地 ▽ 加 / ▽ 總 占 ，而 ▽ 冷 / ▽ 總 占 ，保溫階段▽ 保 / ▽ 總 占 57 二、培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌 將配置好的培養(yǎng)基在向發(fā)酵罐等培養(yǎng)裝置輸送的同時(shí)進(jìn)行加熱、保溫、和冷卻而進(jìn)行滅菌。 52 由微生物死亡動(dòng)力學(xué)公式 dN/dt= － KN K=Aexp(－ ⊿ E/RT) ▽ 總 =㏑ N0/N=∫0t Aexp(－ ⊿ E/RT)dt ㏑ N0/N= ㏑ [(N0/ N1)(N1/ N2)(N2 /N)] = ㏑ (N0/ N1)+ ㏑ (N1/ N2))+ ㏑ (N2 /N) = ▽ 加 + ▽ 保 + ▽ 冷 53 在加熱或冷卻工程中 ,溫度隨時(shí)間而發(fā)生改變， ▽ 加 =∫Aexp(－ ⊿ E/RT)dt關(guān)系式復(fù)雜，積分困難，目前可用 Richards簡(jiǎn)易算法算出。 ⑩攪拌 M失活易 50 一、間歇滅菌 （一）、間歇滅菌 又稱實(shí)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(jìn)行滅菌的過(guò)程。 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。 46 例 1：當(dāng)殺菌溫度從 120℃ 升至 150 ℃ ，試計(jì)算維生素B1的分解速率常數(shù) KB和嗜熱脂肪芽孢桿菌的死亡速率常數(shù) KS。 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。 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。 （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)。 認(rèn)為：芽孢的死亡是漸進(jìn)的。 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。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。 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。 ⊙ 火焰滅菌法： 利用火焰直接把微生物殺死。一般條件為： 121℃ ， 30 min。用于實(shí)驗(yàn)器具和材料的滅菌。 波長(zhǎng)在 () 107 m的紫外線 表面或空氣滅菌。當(dāng)前這種海洋生物技術(shù)也是許多國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。 24 小球藻：繁殖能力強(qiáng)，利用太陽(yáng)能生產(chǎn)蛋白質(zhì)，占其胞重的 50%，超過(guò)牛肉和大豆，另外還含有糖類(lèi)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)以及一種生長(zhǎng)因子，可促進(jìn)兒童的生長(zhǎng)發(fā)育和增強(qiáng)體質(zhì)，用于食品或是食品添加劑。 培養(yǎng)螺旋藻 60噸（ GW） /公頃 ， 大豆 4噸 /公頃 ， 是大豆的 28倍 。 19 ? Some fungi produce antibiotics – Penicillin was the first antibiotic to be discovered 20 ?Aspergillus 21 ① ：擔(dān)子菌 ， 即菇類(lèi)微生物 ， 其資源利用越來(lái)越受人們的重視 。發(fā)酵工業(yè)中常用的霉菌有曲霉屬（ Aspergillus） 如黑曲霉（生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶）它的變異株可生產(chǎn)檸檬酸、葡萄糖酸、草酸和抗壞血酸），米曲霉含有多種酶類(lèi)，糖化型淀粉酶和蛋白酶都較強(qiáng)主要用在釀酒的糖化曲和制醬油的醬油曲。在自然界中分布廣，存在土壤、空氣、水和生物體內(nèi)外等處，喜偏酸性環(huán)境，多數(shù)為好氧性、多腐性，少數(shù)寄生。如單細(xì)胞蛋白質(zhì) 、 酵母片 、 核糖核酸 、 核苷酸 、 輔酶 A、脂肪酸及乳糖酶等 。此屬產(chǎn)抗生素的菌種有 30多種。不完全統(tǒng)計(jì)，目前，自然界發(fā)現(xiàn)和分離了 5500種以上的抗生素，其中放線菌產(chǎn)生的有 4400多種。 15 Staphy
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