【正文】 ’/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。 t — 滅菌時(shí)間（ min,s)。 ⊿ 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。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。因此，工程設(shè)計(jì)以工業(yè)無(wú)菌為準(zhǔn)。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）。 Humphey提出的“菌體循序死亡模型”。 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。在同等溫度下，其值小，微生物的耐熱性強(qiáng)。 常采用的條件為： 121℃ ， 2030 min。 滅菌的要求：工業(yè)上無(wú)菌（滅菌度為 1000）。 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。 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。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。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。 35 利用過(guò)濾的方法截留微生物的方法。 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。 ⊙ 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)生氧化作用而死亡。 波長(zhǎng)在 () 107 m的 X 射線 /γ 射線 (Co60) 在 工業(yè)上還少采用。 化學(xué)消毒劑方法的局限性 33 ◎ . 電磁波、射線滅菌法 . 1： 原理：利用高能電磁波、紫外線或放射性物質(zhì)產(chǎn)生的高能粒子可以起到滅菌的作用。我國(guó)是海洋大國(guó)，海洋生物資源十分豐富，在即新的世紀(jì)，利用我們自身的這種優(yōu)越的自然條件發(fā)展海洋生物技術(shù)，開(kāi)發(fā)海洋生物新產(chǎn)品已刻不容緩。由于 β胡蘿卜素抗氧化能力強(qiáng)，又是人體必需的最重要的活性物質(zhì)，加上其資源極其豐富和易加工等特點(diǎn)， 25 ? Phage reproductive cycle Figure Phage attaches to bacterial cell. Phage injects DNA. Phage DNA directs host cell to make more phage DNA and protein parts. New phages assemble. Cell lyses and releases new phages. 26 目前在國(guó)際下備受關(guān)注，如澳大利亞、以色列和日本等國(guó)每年都生產(chǎn)出大量的杜氏藻粉，除進(jìn)行深加工外還出口到世界種地。 杜氏藻（鹽藻 ) 光能轉(zhuǎn)化率高，生長(zhǎng)繁殖快的單細(xì)胞藻。由此可見(jiàn)，螺旋藻是一種高級(jí)營(yíng)養(yǎng)食品，同時(shí)還是多種藥品特別是保健藥品的重要原料。 噬菌體 凡用細(xì)菌和放線菌為生長(zhǎng)菌株的發(fā)酵工業(yè) ， 均存在噬菌體的問(wèn)題 。 可作為人類保健品和飼料 。如多糖 ， 橡膠物質(zhì) ， 抗癌藥物的開(kāi)發(fā) “ 1， 2β葡萄糖苷酶及某些多糖物質(zhì)具有抗癌作用 。青霉屬 1929年 Fleming首先發(fā)現(xiàn)青霉素以來(lái)，一些典型的青霉菌如產(chǎn)黃青霉（產(chǎn)青霉素），展開(kāi)青霉（產(chǎn)灰黃霉素），根霉屬（用于制曲和生產(chǎn)乳酸等）。黃曲霉，產(chǎn)生液化型的淀粉酶。例如遠(yuǎn)古時(shí)代，用霉菌作曲制醬；近代利用霉菌生產(chǎn)酒精、有機(jī)酸、抗生素、酶制劑、維生素及激素等多種制品。其繁殖能力強(qiáng)，以無(wú)性和有性孢子繁殖，生長(zhǎng)方式以菌絲末端伸長(zhǎng)和頂端分支。 酵母菌 （ yeast） 18 （ molds） 凡生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)上形成絨毛狀、網(wǎng)狀或絮狀菌絲的真菌為霉菌。 酵母的繁殖通常以芽殖為主 。 又因酵母內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì) 、 維生素和各種酶 ，所以酵母本身又是醫(yī)藥 、 化工和食品工業(yè)中的重要原料 。如絳紅小單胞菌和棘孢小單孢菌屬都產(chǎn)（產(chǎn)慶大霉素） 17 單細(xì)胞 ， 卵圓形 ， 圓形或圓柱形 。菌落常帶有顏色。其中鏈霉菌屬（ Streptomyces） 自 1942年， Waksman 發(fā)現(xiàn)灰色鏈霉菌（產(chǎn)鏈霉素）相繼發(fā)現(xiàn)了發(fā)酵工業(yè)中常用的有龜裂鏈霉菌（生產(chǎn)土霉素），紅鏈霉菌（產(chǎn)紅霉素），金黃色鏈霉菌（產(chǎn)金霉素），委內(nèi)瑞拉鏈霉菌（產(chǎn)氯霉素），卡那鏈霉菌（產(chǎn)卡那霉素）。它的一大貢獻(xiàn)是產(chǎn)生抗生素。介于細(xì)菌和霉菌呈長(zhǎng)的細(xì)絲，與霉菌相似，但寬度與細(xì)菌相似，無(wú)橫隔，為單細(xì)胞，菌絲無(wú)完整的核，為原核生物。 產(chǎn)氨短桿菌 （ Brevibacterium ammoniagenes） ： 短桿菌屬 ，為氨基酸 、 核苷酸和酶法生產(chǎn)輔酶 A的菌種 。 利用大腸桿菌制取天冬氨酸 、 蘇氨酸和纈氨酸 。 大腸桿菌 （ Escherichia coli） ： 判斷食品被動(dòng)物排泄物污染的可能 ， 公共衛(wèi)生的重要指標(biāo) 。 包括醋酸桿菌屬 （ Acetobacter） ,乳酸桿菌屬 （ Lactobacillus） ,芽孢桿菌屬 （ Bacillus） ,如枯草芽孢桿菌（ Bacillus subtilis） 可生產(chǎn) α 淀粉酶和蛋白酶和 5’ 核苷酸酶等 。 14 第二章 工業(yè)微生物學(xué)概論 ? 工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的微生物 ? （ bacteria） 分布廣，數(shù)量多，與人的關(guān)系密切。 ◆ 各種描述生物反應(yīng)過(guò)程的數(shù)學(xué)模型的建立 ， 將有利于過(guò)程的控制和優(yōu)化以及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 。動(dòng)物細(xì)胞的附壁生長(zhǎng)的特點(diǎn)。重點(diǎn)在于生物安全。加強(qiáng)生物技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，大力發(fā)展生物化工不僅是化學(xué)工業(yè)自身發(fā)展的需要，也是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的保證。 12 目前生物化工的發(fā)展速度顯然不能適應(yīng)生