生物工程专业生产实习报告[精品].docx

生产实习报告 ——15L发酵罐中试实验及酸奶的制备实验目的了解15L小型发酵罐及控制器的基本结构掌握小型发酵罐原位灭菌及发酵的操作过程掌握制备酸奶的操作过程实验原理（一）15L小型发酵罐用于实验室小型发酵罐的灭菌方法有两种：高压蒸汽灭菌器灭菌和原位灭菌法。灭菌效果的好坏与容器的设计及材料有很大关系，当器皿的工作体积超过15-20L时，由于体积及质量太大就不适合便携了，通常可以采用原位灭菌。本实验采用原位灭菌。发酵罐的结构如果采用常用的水蒸气灭菌，则器皿的材料要能够耐压。湿热灭菌通常在120℃/103.4kpa的蒸汽压力下进行所以采用的玻璃容器要足够牢固。小型发酵罐及大多数搅拌发酵罐通常可以采用316型不锈钢或相似材料。用玻璃制成的的大型发酵罐如气升式发酵罐或泡罩罐的流量显示装置可以采用在空气压力下水蒸气灭菌几个小时的方法进行。中型搅拌发酵罐的灭菌常用外置夹套和直接向罐中通入饱和蒸汽。有些小型发酵罐常自身附带有蒸汽发生器，另一些可能是在发酵罐和夹套中间有电加热器。体积小于15-20L的搅拌型发酵罐通常是玻璃罐体，不锈钢灌顶和底座的复合结构。有的实验室发酵罐全部采用不锈钢。玻璃罐体和不锈钢灌顶和底座复合结构发酵罐的灭菌最好是在高压蒸汽灭菌器中进行，因此选用合适的高压蒸汽灭菌器很重要。市面上也有可以用原位灭菌的复合结构发酵罐。使用这类型的发酵罐必须配备与之紧密配合的保护套，保护套的设计应考虑足以承受如果灭菌过程中发酵罐爆炸所产生的飞溅的玻璃碎片。原位灭菌的蒸汽可来自蒸汽或由电加热器产生。一般小型不锈钢发酵罐都用蒸汽原位灭菌。玻璃器皿通常放在高，压蒸汽灭菌器里小型发酵罐的辅助容器的灭菌也应该考虑同样的因素，这与复合结构发酵罐，玻璃发酵罐和其它型号发酵罐类似。用热蒸汽灭菌的器皿的体积越大，采用的压力应越小。气升罐和泡罩罐通常高径比较大，因而很难放入高压灭菌器内，此时采用一个大气压力的蒸汽灭菌几个小时也是一个可行的选择。实消或空消搅拌发酵罐一般是装好培养基后进行实罐灭菌。进行实罐灭菌时，培养基的体积只能占发酵罐体积的70%，即要预留3%的空间这是因为要避免培养基沸腾时液体进入空气出口过滤器而导致染菌。采用实罐灭菌比发酵罐空消，培养基分开灭菌机培养基灭菌后再加入发酵罐中操作简单可靠，染菌的概率更小。但并不是任何情况下均可采用实罐灭菌，有时采用发酵罐和培养基分开灭菌更合适。例如，气升式或泡罩式发酵罐使用蒸汽或高压蒸汽灭菌锅灭菌时，由于一个标准大气压的压力下进行培养基灭菌不是很彻底，此时宜将培养基在高压灭菌器中进行单独灭菌后再加入到发酵罐中。也有人认为将搅拌发酵罐空消比装满培养基后进行实消灭菌效果好。尤其是对于原位灭菌的发酵罐，空消得第一次灭菌可以将灭菌时间延长。使用实罐灭菌时，发酵罐和培养基可以选择不同的灭菌方法和不同的灭菌时间，如对热敏感的培养基可以采用过滤法进行除菌。3．加热灭菌的操作参数随着温度的提高加热对微生物的破坏速率比对培养基中敏感组分的破坏速率快。所以无论采用哪种加热灭菌方法，最好在最短时间内将发酵罐或容器的温度升至灭菌温度，达到灭菌时间时间后再以最快的速度进行冷却。无论是采用高压蒸汽灭菌器灭菌还是蒸汽原位灭菌都应遵守这个原则。（1）高压蒸汽灭菌器灭菌 高压蒸汽灭菌器的加热方式通常会影响达到灭菌温度的时间，在选择高压蒸汽灭菌器时应注意到这一点。一个普遍的原则是，对于同一加热方式的高压灭菌器而言，高压蒸汽灭菌器的体积越大，其升温降温速度越慢，所需时间越长。灭菌的保持时间应该从容器温度最底部分（装有培养基的容器通常是中部）达到所需要温度开始计时，可以从排气阀门中排除白色蒸汽为准。体积大于1L的容器通常是在120℃下灭菌15min。更大体积的容器则需要30min或更长时间。应该记住，加热和冷却时容器内温度都将滞后于高压蒸汽灭菌亲内的温度，尤其是对于那些由热传递性能不是很好的玻璃耐高压塑料制成的容器。另外，器皿内液体之间的热传递也很慢，因为不像正常情况下进行搅拌。容器的直径越大，温度滞后效应越明显，所以容器中间的温度与高压蒸汽灭菌器的显示温度有相当大的区别。在同一个高压蒸汽灭菌器中，将10L培养基分别装在玻璃容器和聚丙烯容器中，5L培养基装在玻璃容器中进行对照实验，容器中间部位的温度达到121℃时分别用了80min，160min，和50min。而空的聚丙烯容器只需20min就可以达到指定温度。有时由于蒸发会造成培养基体积的损失，尽管这个损失很小，但也需要进行测定。（2）蒸汽原位灭菌 发酵罐采用蒸汽原位灭菌时可采用夹套蒸汽加热或电加热器进行加热。这种途径加热阶段的温度-时间图略有不同：夹套蒸汽加热时温度的变化会经过一个对数变化阶段而达到灭菌温度，而电加热则是线性关系。有时，也将蒸汽直接通入发酵罐或容器中来进行灭菌，但这样会造成培养基体积的