影响培养基灭菌的因素.PPT

第四章 灭菌与空气的净化 山西师范大学 生命学院 2012.04 三、发酵培养基灭菌 （2）连续灭菌（连消）：将培养基在罐外连续进行加热、维持和冷却然后进入到反应器的杀菌方法就是连续灭菌。 连消塔-喷淋冷却连续灭菌流程 薄板换热器连续灭菌流程 喷射加热连续灭菌流程 在发酵罐中进行实罐灭菌，是典型的分批灭菌。全过程包括升温、保温、降温三个过程 第一节 灭菌 E.coli 在水中 60一65℃致死； 10％糖液中， 70℃4—6min； 在30％糖液中, 70℃30min。 大多数糖类受热反应，可形成对微生物有毒害产物。 NaCl溶液 在浓度(1％-2％)的对微生物有保护作用，高浓度（8％-10％）则减弱微生物的耐热性。 第一节 灭菌 第一节 灭菌 第一节 灭菌 （4）泡沫 培养基的泡沫对灭菌极为不利，因为泡沫中的空气形成隔热层，使传热困难，热难以穿透，难以杀灭微生物。对易产生泡沫的培养基在灭菌时，可加入少量消泡剂。对有泡沫的培养基进行连续灭菌时更应注意。 连续灭菌与间歇灭菌的比较 连续灭菌的优缺点 优点 保留较多的营养质量 容易放大，较易自动控制； 糖受蒸汽的影响较少； 缩短灭菌周期； 在某些情况下，可使发酵罐的腐蚀减少； 发酵罐利用率高，蒸汽负荷均匀。 缺点 设备比较复杂，投资较大。 分批灭菌的优缺点 优点 设备投资较少 染菌的危险性较小 人工操作较方便 对培养基中固体物质含量较多时更为适宜 缺点 灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大，一般只限于中小型发酵装置。 第一节 灭菌 第一节 灭菌 二、空气净化的流程 空气净化一般是把吸气口吸入的空气先经过粗过滤器，进人空气压缩机。从空压机出来的空气(温度120一150℃)，先冷却到适当的温度(20-25℃)除去油和水，再加热至30-35℃，最后通过总过滤器和分过滤器除菌，从而获得洁净度、压力、温度和流量都符合要求的无菌空气。 1．两级冷却、加热除菌流程 2．冷热空气直接混合式空气除菌流程 3．高效前置过滤空气除菌流程 三、空气的过滤除菌原理和介质 绝对过滤 1.空气过滤（介质过滤）原理 当气流通过滤层时，基于滤层纤维的层层阻碍，迫使空气在流动过程中出现无数次改变气速大小和方向的绕流运动，从而导致微生物微粒与滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗扩散、重力及静电引力等作用，从而把微生物微粒截留、捕集在纤维表面上，实现了过滤的目的 布朗扩散作用 很小的颗粒在流动速度很低的气流中能产生一种不规则直线运动，为布朗扩散运动。 很慢的气流速度和较小的纤维间隙中，布朗扩散作用大大增加微粒与纤维的接触滞留机会。如果微粒扩散运动的距离大于到纤维表面的距离，则由于扩散运动而与纤维接触，截留在纤维上。 惯性碰撞滞留作用 带有微生物的空气通过滤层时，空气流能从纤维的间隙通过，由于滤层网格纤维纵横交错，迫使空气不断改换运动方向和运动速度方能通过滤层。 当微粒随气流以一定的速度垂直向纤维方向运动时，空气可改变方向绕过纤维。而微粒的运动惯性大，未能及时改变方向，直冲到纤维表面，被滞留在纤维表面。这种现象称为惯性滞留作用。 拦截截留作用 降低气流速度，可以使惯性截留作用接近于零，此时的气流流速称为临界气流速度。 当气流速度在临界速度以下，颗粒不再因惯性碰撞被滞留。因颗粒质量小，在气流绕过纤维时，颗粒随气流运动，此时在纤维周边形成一层边界滞留区，在滞留区内空气流速更低，在滞留区内的颗粒缓慢接近纤维，并与之接触，由于摩擦、粘着作用而被滞留，这种作用为阻截作用。 重力沉降作用 无论多小的颗粒都具有重力。 当微粒所受重力大于气流对它的拖带力时，微粒就沉降。对于小颗粒，只有当气流速度很低时重力沉降才起作用。 静电吸附作用 许多微生物和孢子带有电荷。当具有一定速度的气流通过介质滤层时，由于摩擦作用而产生诱导电荷。当菌体所带电荷与介质电荷相反时，就发生静电吸引作用。 2．空气过滤除菌的介质 用于空气过滤的过滤介质有纤维状物或颗粒状物、过滤纸、微孔滤膜等各种类型。 （1）纸类过滤介质 玻璃纤维纸属于深层过滤技术。一般应用时需将3—6张滤纸叠在一起使用，这类过滤介质的过滤效率相当高，对于大于O．3um的颗粒的去除率为99.99％以上，同时阻力也比较小，压降较小。其缺点是强度不大，特别是受潮后强度更差。 (2)纤维状或颗粒状过滤介质 ①棉花 常用的过滤介质，通常使用的是脱脂棉，它的特点是有弹性，纤维长度适中。 ②玻璃纤维 其优点是纤维直径小，不易折断，过滤效果好。 ③活性炭 要求活性炭质地坚硬，不易压碎，颗粒均匀，装填前应将粉末和细粒筛去。 (3)微孔滤膜类过滤介质