发酵学 第5章 灭菌要点.ppt

灭菌 指用化学的或物理学的方法杀灭或除掉物料或设备中所有的有生命的有机体的技术或工艺过程。 消毒 除菌 发酵的流程 第一节 灭菌的基本原理 第二节 培养基和发酵设备的灭菌 第三节 空气除菌 第四节 无菌检查与染菌处理 第五节 制服染菌的要点 一、高温湿热灭菌 二、过滤介质除菌 三、其他灭菌方法 高温干热灭菌 化学物质消毒和灭菌 臭氧灭菌 辐射灭菌 静电除菌 原理： 由于蒸汽具有很强的穿透力，冷凝时可释放出大量潜热，使微生物细胞中的原生质体胶体和酶蛋白变性凝固，核酸分子的氢键破坏，使微生物死亡。 常用方法： 水煮常压灭菌：100℃，40-60min 高压蒸汽灭菌：一般121℃，30分钟 特点 蒸汽穿透力强，灭菌易于彻底；蒸汽来源容易，操作费用低，本身无毒 k是判断微生物受热死亡难易程度的基本依据 相同灭菌条件下，不同微生物的k值是不同的。 k值越小，热阻越大。 同一微生物在不同温度下，K值不同。 温度越高，k值越大，灭菌时间越短 原理：利用微生物不能透过滤膜而达到除菌目的。 方法: 0.01~0.45 ?m孔径滤膜， 使用范围：用于压缩空气、酶溶液及其他不耐热化合物溶液除菌。 在干燥高温条件下，微生物细胞内的各种与温度有关的氧化反应速度迅速增加，是微生物的致死率迅速增高的过程。 常用方法：灼烧和电热箱加热，160℃ 2h 使用范围：需要保持干燥的器械、容器的灭菌。玻璃及金属用具及沙土管灭菌 利用化学试剂（甲醛、苯酚、高锰酸钾等）与微生物细胞中某种化学成分反应，如使蛋白质变性、酶类失活、破坏细胞膜通透性等杀灭微生物。 应用：实验室和无菌室的空间灭菌， 设备、器械、双手的消毒灭菌， 但不能用于培养基的灭菌。 臭氧在常温常压下不稳定、分解为O2和O，O对细菌有极强的氧化作用。臭氧氧化分解细菌细胞内氧化葡萄糖所必需的酶，从而直接破坏细胞膜，将细菌杀死。 无污染消毒剂 应用：洁净室、净化设备 原理：利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘、除菌的目的。 特点：阻力小，约1×105Pa ；耗电少 ；除水、除油的效果好 。设备庞大 ，高压电技术。 应用：净化空气 一、温度和时间对培养基灭菌的影响 二、影响培养基灭菌的其他因素 三、培养基的灭菌方法 四、发酵设备的灭菌 培养基的成分 pH 培养基的物理状态 泡沫 培养基中的微生物数量 三、培养基灭菌方法 1．操作过程： 空罐准备：清洗、检修和检测。 升温：把培养基加热到灭菌所需的温度。（预热） 保温维持：在灭菌温度（120℃）下保持30分钟。 冷却保压：把培养基的温度快速降低到接种的温度。 三路进汽：蒸汽从通风、取样和出料口进入罐内直接加热，直到所规定的温度，并维持一定的时间。这就是所谓的“三路进气”。 注：高温对培养基成分的有害影响 消除高温有害影响的措施 （1）采用特殊加热灭菌法(连续灭菌方法） （2）对易破坏的含糖培养基进行灭菌时，应先将糖液与其他成分分别灭菌后再合并； （3）对含Ca2+或Fe3+的培养基与磷酸盐先作分别灭菌，然后再混合，就不易形成磷酸盐沉淀； （4）对含有在高温下易破坏成分的培养基（如含糖组合培养基）可进行低压灭菌 一、概述 二、空气过滤介质 三、空气过滤除菌的工艺流程 1. 无菌空气的概念 通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小机会。此种空气称为“无菌空气”。 2.发酵对空气无菌程度的要求 一般要求经过滤后空气的无菌程度为N=10-3 空气中微生物(包括细菌、酵母、霉菌和病毒) 含量一般为103 ~ 104个／米3。一般附着在空气中的灰尘上或雾滴上。灰尘粒子的平均大小约0.6μm左右，空气除菌主要去除空气中的微粒(0.6~1μm）。 棉花活性炭过滤器 平板式超细纤维过滤器 金属烧结管过滤器 微孔膜过滤器 子弹状膜过滤 三、空气过滤除菌的工艺流程 高空取气管 为远离地面几十米的管子。 每升高3.05米，空气中杂菌降低一个数量级。因此从高空取气要比从低空取气有利得多。 一、无菌检查 二、染菌的处理 1.无菌试验 连续3个时间的酚红肉汤无菌样发生颜色变化或浑浊。 平板上连续3个时间样品长出杂菌 检查样品保留，以备长期监测。一般保留至放罐后12小时。 2.溶解氧水平异常变化显示染菌 3.排气中CO2异常变化显示染菌 二、染菌后的处理 1.种子罐染菌的处理 直接灭菌后废弃 二、染菌后的处理 二、染菌后的处理 二、染菌后的处理 二、染菌后的处理 一、染菌原因的分析 1.染菌规模分析 2.染菌时间分析 3.染菌菌型分析 二、制服染菌的要点 大规模染菌 空气净化系统、空气管道渗漏 种