發(fā)酵工程余龍江版第4章發(fā)酵工業(yè)無菌技術(shù)-在線瀏覽
2024-10-22 20:39本頁面
【正文】 T上升 ， 菌死亡速率增加倍數(shù)大于培養(yǎng)基成分分解速率增加倍數(shù) ， 故一般選擇高溫快速滅菌 。 ? pH： ， 微生物最耐熱 ， pH， H+易滲入微生物細(xì)胞內(nèi) ， 改變細(xì)胞的生理反應(yīng)促使其死亡 。 ? 培養(yǎng)基的物理狀態(tài) ? 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 。 2. 滅菌時間的估算 2. 滅菌時間的估算 ? 例 1：有一發(fā)酵罐內(nèi)裝 40m3培養(yǎng)基 ， 在 1210C溫度下實罐滅菌 ， 原污染程度為每 1ml有 2 105個耐熱細(xì)菌芽孢 ，已知 1210C時滅菌速度常數(shù) k=， 求滅菌失敗機(jī)率為 。 ? （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 ? 滅菌時間的計算 ㏑ (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)。 連續(xù)滅菌時間的估算 解： C0=2 105(個 /ml) Ct=(40 106)= 1011(個 /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：（適用于大型罐） ? 可采用高溫短時滅菌，營養(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，可節(jié)約大量能量； ? 適宜采用自動控制，勞動強度小； ? 可實現(xiàn)將耐熱性物料和不耐熱性物料在不同溫度下分開滅菌，減少營養(yǎng)成分的破壞。 分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較 五、空氣除菌 （ 一 ） 概述 （ 二 ） 空氣過濾除菌流程 （ 三 ） 空氣預(yù)處理 （ 四 ） 空氣預(yù)處理流程設(shè)計應(yīng)用舉例 （ 五 ） 空氣過濾介質(zhì) （ 六 ） 空氣過濾除菌原理 （ 七 ） 提高過濾除菌效率的措施 （一）概述 ? 空氣除菌的必要性 以一個 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，那么每個周期需通氣量 105 m3(50 170 60)，而每 立方米大氣中約有 103104個微生物。 ~3287 197。 ? 過濾除菌：采用定期滅菌的介質(zhì)來阻截流過的空氣所含的微生物而取得無菌空氣 。 （一）概述 1. 對空氣過濾除菌流程的要求 ? 流程主要設(shè)備： 空氣壓縮機(jī) 、 空氣過濾器 附屬設(shè)備：粗過濾器、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)備流程中則要加強消除油霧的污染 ， 也可采用無油潤滑的往復(fù)式壓縮機(jī)； ? 往復(fù)式壓縮機(jī)，要配備前置 粗過濾器及空氣貯罐 。 1. 對空氣過濾除菌流程的要求 2. 空氣除菌流程的分析 ? 空氣除菌系統(tǒng)包括：冷卻、分離油水、加熱、 過濾 ? 幾種典型的設(shè)備流程 ? 兩級冷卻、加熱除菌流程 ? 冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程 ? 高效前置過濾空氣除菌流程 ? 將空氣冷卻至露點以上的流程 ? 利用熱空氣加熱冷空氣流程 ? 一次冷卻和析水的空氣過濾流程 ? （三）空氣預(yù)處理 1. 原理： ? 除塵 (外源空氣的前處理 )：防塞，提高過濾效率和濾器壽命； ? 降溫 ：防燒傷介質(zhì)及水分蒸發(fā)嚴(yán)重，對發(fā)酵不利 ? 除油、除水：防塞（因油膜堵），防止過濾器長菌堵塞（因水滴） ? 加熱：保持相對濕度 ? 穩(wěn)壓：防止壓力波動，貯罐 2. 預(yù)處理流程設(shè)計 的簡繁關(guān)鍵：去濕問題 措施：建吸風(fēng)塔、粗過濾器 （ 布袋過濾器、 填料過濾器、油浴洗滌和水霧除塵裝置等）、高效前置過濾器 兩級冷卻、加熱除菌流程圖 1粗過濾器； 2空壓機(jī)； 3貯罐； 4， 6冷卻器； 5旋風(fēng)分離器； 7絲網(wǎng)分離器； 8加熱器； 9過濾器 冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程圖 1粗過濾器； 2壓縮機(jī)； 3貯罐； 4冷卻器； 5絲網(wǎng)分離器； 6過濾器 利用熱空氣加熱冷空氣的流程示意圖 1高空采風(fēng)； 2粗過濾器； 3壓縮機(jī)； 4熱交換器； 5冷卻器； 6， 7析水器；8空氣總過濾器； 9空氣分過濾器 將空氣冷卻至露點以上的流程 1－高空采風(fēng)； 2－粗過濾器； 3－壓縮機(jī)； 4－冷卻器； 5－冷卻器； 6－空氣總過濾器； 7－空氣分過濾器
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