发酵工业与发酵工程 04培养基灭菌与空气净化.ppt

第四章 培养基灭菌与空气净化 第一节 培养基灭菌的目的、要求和方法 ? 是指从培养基中杀灭有生活能力的细菌营养体 及其孢子，或从中将其除去。工业规模的液体 培养基灭菌，杀灭杂菌比除去杂菌更为常用。 一、定义 1 、培养基灭菌的定义 ? 灭菌： 用物理或化学方法杀死或除去环境中所 有微生物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢子。 ? 消毒： 用物理或化学方法杀死物料、容器、器 皿内外的病源微生物。 2 、灭菌与消毒的区别 防 腐 防腐 就是利用某种理化因素完全抑制霉 腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食品等 发生霉腐的措施。 （ 1 ）低温 （ 4 ）高渗 （ 2 ）缺氧 （ 5 ）高酸度 （ 3 ）干燥 （ 6 ）防腐剂 二、培养基灭菌的目的 1 、在发酵过程中夹杂其它杂菌造成的后果： ? 消耗营养 ? 合成新产物； ? 菌体自溶、发粘等造成分离困难 ? 改变 pH ? 分解产物 ? 噬菌体破坏极大 1 ）使用的培养基和设备须经灭菌； 2 ）好氧培养中使用的空气应经除菌处理； 3 ）设备应严密，发酵罐维持正压环境； 4 ）培养过程中加入的物料应经过灭菌； 5 ）使用无污染的纯粹种子。 2 、工业上具体措施包括： ? 杀灭培养基中的微生物，为后续发酵过程 创造无菌的条件。 3 、培养基灭菌的目的 ① 达到要求的无菌程度（ 10 -3 ）； ② 尽量减少营养成分的破坏。 4 、培养基灭菌的要求 ? 化学法 – 化学药品灭菌法 ? 物理法 – 干热灭菌法 – 湿热灭菌法 – 射线灭菌法 5 、灭菌的方法 1. 化学试剂灭菌法 甲醛、乙醇或新洁尔灭、高锰酸钾等 适用范围：环境、皮肤及器械的表面消毒 2. 射线灭菌法 3. 干热灭菌法 电磁波、紫外线或放射性物质 适用范围：无菌室、接种箱 常用烘箱，灭菌条件： 160 ℃ 下保温 1h 适用范围：金属或玻璃器皿 4. 湿热灭菌法 利用饱和蒸汽灭菌，条件： 121 ℃ ， 30min 适用范围：生产设备及培养基灭菌 5. 过滤除菌法 利用过滤方法阻留微生物 适用范围：制备无菌空气 6. 火焰灭菌法 火焰 适用范围：接种针、玻璃棒、三角瓶口 三、培养基的湿热灭菌 1. 湿热灭菌原理 2. 灭菌条件 3. 灭菌不利方面 蒸汽具有很强的穿透能力，而且在冷 凝时会放出大量的冷凝热，很容易使 蛋白质凝固而杀死各种微生物。 121 ℃， 30min 。 同时会破坏培养基中的营养成分， 甚至产生不利于菌体生长的物质。 ? 蒸汽来源容易，操作费用低，本身无毒； ? 蒸汽有强的穿透力，灭菌易于彻底； ? 蒸汽有很大的潜热； ? 操作方便，易管理。 4 、湿热灭菌的优点 1. 设备费用高 2. 不能用于怕受潮的物料灭菌 5 、湿热灭菌的缺点 四、 影响培养基灭菌效果的因素 ① 培养基成分 ③ pH ② 培养基成分的颗粒度 ④ 培养基中的微生物性质与数量 ⑤ 微生物细胞中水含量 ⑥ 微生物细胞的菌龄 ⑦ 微生物的耐热性 ⑧ 空气排除情况 ⑨ 搅拌 ⑩ 泡沫 发酵工业应用的“ 无菌空气” 是指通过除 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”。 无菌空气的概念 第二节 空气净化（除菌） 一、空气除菌的方法 （一） 辐射杀菌 （二） 加热杀菌 （三） 静电除菌 （四） 过滤除菌 （一）空气过滤除菌原理 ? 布朗扩散截留作用 ? 拦截滞留作用 ? 惯性碰撞滞留作用 ? 重力沉降作用 ? 静电吸引作用 二、空气过滤除菌的原理与介质 （二） 空气过滤除菌介质 ? 棉花： 常用，有弹性，纤维长度适中。 ? 玻璃纤维： 直径小，不易折断，过滤效果好。 ? 活性炭： 要求质地坚硬，颗粒均匀。 缺点： 体积大，装填费时费力，松紧度不易 掌握，空气压降大。 （１）纤维状或颗粒状过滤介质 （２）纸类过滤介质 —— 超细玻