2015.9.304发酵工业无菌技术概述.ppt

缺点： 对小型罐无优势，不方便，对设备要求高； 蒸汽波动时灭菌不彻底； 当培养基中含有固体颗粒或有较多泡沫时，以分批灭菌好，防止灭菌不彻底。 （四）分批灭菌与连续灭菌的比较12 五、空气除菌 （一）概述 （二）空气过滤除菌流程 （三）空气预处理 （四）空气过滤介质 （五）空气过滤除菌原理 （六）提高过滤除菌效率的措施 （一）概述 空气除菌的必要性 以一个50m3的发酵罐为例，若装料系数为0.7，要求每立方米发酵液每分钟通气0.8m3，培养周期170h，那么每个周期需通气量2.86×105 m3(50×0.7 × 0.8 × 170 × 60)，而每立方米大气中约有103-104个微生物。 空气除菌方法 辐射杀菌：超声波、高能阴极射线，x射线、β射线、γ射线、紫外线(2265? ~3287 ?) 加热杀菌：加热方法可用蒸汽、电和空气压缩机产生的热量 静电除菌 ：常用于洁净工作台、洁净工作室所需无菌无尘空气的第一次除尘，配合高效过滤器使用。 过滤除菌：采用定期灭菌的介质来阻截流过的空气所含的微生物而取得无菌空气。常用的过滤介质有棉花、活性炭、玻璃纤维、有机合成纤维、有机和无机烧结材料等等。 1. 对空气过滤除菌流程的要求 流程的制定应根据所在地的地理、气候环境和设备条件综合考虑 环境污染比较严重的地方，要考虑改变吸风的条件； 在温暖潮湿的南方，要加强除水设施 ； 压缩机耗油严重的设备流程中则要加强消除油雾的污染 ，也可采用无油润滑的往复式压缩机； 通常要求压缩空气的相对湿度Φ=50%~60%时通过过滤器为好。 1. 对空气过滤除菌流程的要求 流程主要设备：空气压缩机 、空气过滤器 附属设备：粗过滤器、气液分离器、空气贮罐、空气冷却器 2. 空气除菌流程的分析 空气除菌系统包括：压缩、冷却、分离油水、加热、过滤 几种典型的设备流程 两级冷却、加热除菌流程 冷热空气直接混合式空气除菌流程 高效前置过滤空气除菌流程 将空气冷却至露点以上的流程 利用热空气加热冷空气流程 一次冷却和析水的空气过滤流程 （三）空气预处理 1. 原理： 除尘(外源空气的前处理)：防塞，提高过滤效率和滤器寿命； 降温：防烧伤介质及水分蒸发严重，对发酵不利 除油、除水：防塞（因油膜堵），防止过滤器长菌堵塞（因水滴） 加热：保持相对湿度 稳压：防止压力波动，贮罐 2. 预处理流程设计的简繁关键：去湿问题 措施：建吸风塔、粗过滤器（布袋过滤器、 填料过滤器、油浴洗涤和水雾除尘装置等）、高效前置过滤器 两级冷却、加热除菌流程图 1-粗过滤器；2-空压机；3-贮罐；4，6-冷却器；5-旋风分离器；7-丝网分离器；8-加热器；9-过滤器 冷热空气直接混合式空气除菌流程图 1-粗过滤器；2-压缩机；3-贮罐；4-冷却器；5-丝网分离器6-过滤器 利用热空气加热冷空气的流程示意图 1-高空采风；2-粗过滤器；3-压缩机；4-热交换器；5-冷却器； 6，7-析水器；8-空气总过滤器；9-空气分过滤器 将空气冷却至露点以上的流程 1－高空采风；2－粗过滤器；3－压缩机；4－冷却器；5－冷却器；6－空气总过滤器；7－空气分过滤器 高效前置过滤空气除菌流程图 1—高效前置过滤器；2—压缩机；3—贮罐；4—冷却器；5—丝网分离器；6—加热器；7—过滤器 一次冷却和析水的空气过滤流程示意图 1－高空采风；2－粗过滤器；3－压缩机；4－冷却器；5，6—析水器；7—贮罐；8—加热器；9—空气总过滤器；10—空气分过滤器 空气压缩和压缩空气的冷却 空气的压缩过程可看作绝热过程，故压缩后的空气温度与被压缩的程度有关： T2=T1(P2/P1)(k-1)/k 式中 T1,T2——压缩前后空气的绝对温度，K P1,P2—— 压缩前后空气的绝对压强，Pa k——绝热指数，空气为1.4 若压缩为多变过程，则可用多变指数m（对于 空气m=1.2-1.3）代替绝热指数k。 空气预处理流程设计 （四）空气过滤介质 棉花 玻璃纤维 活性炭 超细玻璃纤维纸 石棉滤板 烧结材料过滤介质 新型过滤介质 （五）空气过滤除菌原理 布朗扩散截留作