第五章-灭菌与空气除菌.ppt

分批灭菌与连续灭菌的比较 连续灭菌的优点：（适用于大型罐） 可采用高温短时灭菌，营养成分破坏少，有利于提高发酵产率； 发酵罐利用率高； 蒸汽负荷均衡； 采用板式换热器时，可节约大量能量； 适宜采用自动控制，劳动强度小； 可实现将耐热性物料和不耐热性物料在不同温度下分开灭菌，减少营养成分的破坏。 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。 不适合含有大量固体物料培养基灭菌。 分批灭菌优点：不需其他设备，操作简单易行； 不需设备进行加热冷却； 适合小型发酵罐中培养基灭菌； 适合含固体颗粒或较多泡沫培养基灭菌。 缺点：对培养基营养成分破坏较大； 培养基反复冷却耗能增加发酵周期延长； 降低发酵罐利用率。 第三节 空气除菌 （一）发酵使用净化标准 （二）空气过滤除菌流程 （三）空气预处理 （四）空气预处理流程设计应用举例 （五）空气过滤介质 （六）空气过滤除菌原理 （七）提高过滤除菌效率的措施 （一）发酵使用净化标准 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。 空气洁净度：洁净环境中空气含尘量多少的程度。 （二） 空气除菌流程 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 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； 往复式压缩机，要配备前置粗过滤器及空气贮罐。 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 2. 空气除菌流程的分析 空气除菌系统包括：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 ???? 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 本章内容 一、常用灭菌方法 二、培养基与发酵设备灭菌 三、空气除菌 第一节 常用灭菌方法 灭菌(sterilization):用化学或物理方法杀死物料或设备中所有有生命物质的过程。 消毒(disinfection):用物理或化学方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物。 除菌(degermation): 用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子。 防腐(antisepsis): 用物理或化学方法杀死或抑制微生物的生长和繁殖 。 发酵工业的无菌技术——灭菌方法 干热灭菌法 湿热灭菌法 射线灭菌法 化学药剂灭菌法 过滤除菌法 火焰灭菌法 化学灭菌：一些化学物质与微生物细胞中某种成分产生化学反应。 一般无法杀死所有微生物，只能杀死病原菌，所以起消毒剂作用。 消毒剂：迅速杀灭病原菌微生物的药物。 防腐剂：抑制或阻止微生物生长繁殖的药物。 常用化学药剂：石碳酸、甲醛、氯化汞、碘酒、酒精等。 主要用于：生产车间的环境、无菌室空间、接种操作前小型器具及双手的消毒灯。 使用方法：浸泡、擦拭、喷洒、气态熏等。 灭菌主要机理：一些化学物质（高锰酸钾、漂白粉等）与微生物细胞中的某种成分产生化学反