【正文】 5） 微孔濾膜類過濾介質(zhì) 提高過濾除菌效率的措施 1）減少進口空氣的含菌數(shù) 2）設計和安裝合理的空氣過濾器，選用除菌效率高的過濾介質(zhì) 3）設計合理的空氣預處理設備，以達到除油、水和雜質(zhì)的目的 4） 降低進入空氣過濾器的空氣的相對濕度 ， 保證過濾介質(zhì)能在干燥狀態(tài)下工作 5） 穩(wěn)定壓縮空氣的壓力 ， 采用合適容量的貯氣罐 。 3）石棉濾板： 20%藍石棉和 80%紙漿纖維混合打漿制成。 空氣過濾介質(zhì) 1）纖維狀或顆粒狀過濾介質(zhì)：棉花、玻璃纖維、活性炭等。 C 左右），降低相對濕度（達 50%～ 60%）后，輸入過濾器。 含塵氣體清潔氣體排氣管排塵BB旋風分離器 采用慣性攔截等機理，有效去除空氣中的水、油霧、塵埃，不銹鋼絲網(wǎng)可清洗，使用壽命長。 ? 兩類設備 ?旋風分離器 —— 利用離心力進行沉降，對于 10?m以上的微粒分離效率較高。 ?有些裝有冷卻管 。 ?利用重力沉降作用除去部分油霧。 ?通常有：布袋過濾，油浴洗滌和水霧除塵等。 粗過濾器 ?安裝在壓縮空氣機前的過濾器，主要作用是捕集較大的灰塵顆粒，防止壓縮機受磨損，同時也可減輕總過濾器負荷。 ? 若將高溫壓縮空氣直接通入空氣過濾器，壓縮后的高溫空氣能引起過濾介質(zhì)的炭化或燃燒，而且增大發(fā)酵罐的降溫負荷。 kkppTT 11212 )(??式中 T T2－壓縮前后空氣的熱力學溫度； p p2－壓縮前后空氣的絕對壓力； k－絕熱指數(shù) ， 空氣為 。 1）外源空氣的前過程 ? 主要措施：提高空氣吸氣口的位置和加強吸入空氣的前過濾。 180M3發(fā)酵罐車間 大型空氣壓縮機 發(fā)酵車間的空氣過濾器 3 空氣的預處理 目的 : ?提高壓縮前空氣的潔凈度 。 4. 除水后，空氣的相對濕度仍是 100％，須用絲網(wǎng)分離器后的加熱器將空氣中的相對濕度降低至 50～ 60％，以保證過濾器的正常運行。 2. 第二冷卻器使空氣進一步冷卻后析出較小霧粒 (1μ m)，宜采用絲網(wǎng)分離器分離，這樣發(fā)揮絲網(wǎng)能夠分離較小直徑的霧粒和分離效率高的作用。 優(yōu)點：能提高傳熱系數(shù)，節(jié)約冷卻用水，油水分離得比較完全。 （ 3）管式過濾器 （ 4）接迭式低速過濾器 發(fā)酵生產(chǎn)中制備無菌空氣的大致過程 空氣除菌流程的分析 這是一個比較完善的空氣除菌流程，可適應各種氣候條件，能充分分離油水，使空氣達到較低的相對適度下進入過濾器，以提高過濾效率。 （ 2）平板式纖維紙分過濾器 空氣從筒身中部切線方向進入，空氣中的水霧沉入筒底，由排污管排出，空氣經(jīng)緩沖層通過下孔板經(jīng)薄層介質(zhì)過濾后，從上孔板進入頂蓋排氣孔排出。 ?安裝介質(zhì)要求緊密均勻，壓緊要一致。 ?空氣一般從下部圓筒切線方向通入，從上部圓筒排出，出口不宜安裝在頂蓋，以免檢修時拆裝管道困難。 ?填充物按下列順序安裝： ?金屬絲網(wǎng) 和 麻布 的作用是使空氣均勻進入棉花濾層。 特 點：不怕水 ， 受 潮不易穿孔和折斷 。 可增加強度 ， 厚度 。 為 了增加強度 ， 可添加 ： ① 木 漿纖維 。 該過濾為高氣速過濾 ， 氣流速度越高 ， 效率越高 。 缺點： 體積大 ， 裝填費時費力 ， 松緊度不易掌握 ， 空氣壓降大 。 2． 玻璃纖維 ：直徑小 ， 不易折斷 ， 過濾效果好 。 深層介質(zhì)過濾 由多種介質(zhì)組成過濾層，濾層較深，空隙較大，靠靜電、擴散、慣性和阻截作用等將細菌截留在濾層中，從而獲得無菌空氣。 從可靠性，經(jīng)濟適用與便于控制等方面考慮，目前仍以介質(zhì)過濾法較好，也是大多數(shù)發(fā)酵廠廣泛采用的方法。 ? 過濾除菌 ： 利用微生物不能透過濾膜除菌。 ? 加熱殺菌 ： 基于加熱后微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)（酶）熱變性而得以實現(xiàn)。 發(fā)酵對無菌空氣的要求是 ：無菌，無灰塵，無雜質(zhì)，無水，無油，正壓等幾項指標； 發(fā)酵對無菌空氣的無菌程度要求是：只要在發(fā)酵過程中不因無菌空氣染菌而造成損失即可。 ? 缺點： ? 對小型罐無優(yōu)勢，不方便，對設備要求高； ? 蒸汽波動時滅菌不徹底； ? 當培養(yǎng)基中含有固體顆粒或有較多泡沫時，以分批滅菌好，防止滅菌不徹底。 預熱至 6070 ℃ 132℃ 4050℃ 維持數(shù)分鐘 噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程 ? 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個雜菌，已知 1310C時滅菌速度常數(shù)為15min1，求滅菌所需的維持時間。同時連續(xù)滅菌需要一組附加設備，設備投資大。 培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌具有對培養(yǎng)基破壞小、可以實現(xiàn)自動控制、提高發(fā)酵罐的設備利用率、蒸汽用量平穩(wěn)等優(yōu)點而被廣泛應用，尤其在培養(yǎng)基體積較大時。 連續(xù)滅菌時，培養(yǎng)基在 短時間內(nèi)被加熱到滅菌溫度（一般為 130140℃ ）， 短時間保溫 （一般為 58min）后， 被快速冷卻 ，再進入早已滅菌完畢的發(fā)酵罐。 2. 滅菌時間的估算 保證間歇滅菌成功的要素 （ 1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理 (主要是無死角 )，焊縫及軸封裝置可靠，蛇管無穿孔現(xiàn)象 （ 2）壓力穩(wěn)定的蒸汽 （ 3）合理的操作方法。 應該指出，在分批滅菌時，升溫階段對滅菌亦是有貢獻的。 3） 降溫 ? 關(guān)閉蒸汽 ， 通冷卻水進行冷卻 ， 當罐內(nèi)溫度降至 70℃ 以下時 ， 啟動攪拌槳攪拌 ， 慢速攪動培養(yǎng)基 ， 加速冷卻 。 預熱的目的一是防止直接導入蒸汽時由于培養(yǎng)基與蒸汽的溫差過大而產(chǎn)生大量冷凝水使培養(yǎng)基稀釋；二是防止直接導入蒸汽所造成的泡沫急劇上升而引起物料外溢 。 冷卻保壓：把培養(yǎng)基的溫度降低到接種的溫度。 升溫：把培養(yǎng)基加熱到滅菌所需的溫度 。 各階段對滅菌的貢獻： 20%、 75%、 5%。 ? 在工業(yè)上，培養(yǎng)基的分批滅菌無需專門的滅菌設備，設備投資少，滅菌效果可靠，對滅菌用蒸汽要求低（ ），但因其滅菌溫度低、時間長而對培養(yǎng)基成分破壞大，對操作難于實現(xiàn)自動控制。 ? 泡沫： 泡沫中的空氣形成隔熱層 ， 對滅菌極為不利 ， 可加入少量消泡劑 。 溫度 孢子數(shù) 滅菌時間 (min) (℃) ( 個 /ml) pH= 120 10000 8 7 5 3 3 115 10000 25 25 16 13 13 110 10000 70 65 35 30 24 100 10000 740 720 180 150 150 pH對滅菌時間的影響 培養(yǎng)基中的顆粒物質(zhì) ?培養(yǎng)基中的顆粒物質(zhì)大，滅菌困難，反之，滅菌容易。 ? pH： ， 微生物最耐熱； pH， H+易滲入微生物細胞內(nèi) ， 改變細胞的生理反應促使其死亡 。 受熱物質(zhì) ΔE（ J/mol） 維生素 B12