培养基灭菌及发酵设备概述.pptx

第八章培养基灭菌及发酵设备;一培养基灭菌及灭菌设备

培养基灭菌的目的：保证所选用的培养基没有受到其它杂菌的污染

染菌产生的不良后果？;1.湿热灭菌法

是利用水蒸气的热量将物品灭菌。

水蒸气具有穿透能力强，易于传导热量的优点。

湿热更容易将微生物细胞中蛋白质的氢键打断，使其发生变性凝固。

优点：经济、快速

不同微生物菌株，所需湿热灭菌的温度和时间不一样。

多数细菌和真菌营养体在60℃左右，5-10min死亡；

真菌和酵母菌的孢子，80℃以上才会死亡；

嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢在121℃,12min才能死亡;常见的湿热灭菌有以下几种：

1）常规加压灭菌法

因无法了解待灭菌培养基中微生物的热致死特性，常假设杂菌是嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢；

灭菌工艺是0.1MPa，维持15-30min(灭菌是靠温度）

2）连续灭菌法

3）巴斯德消毒法

一般60-80℃,15s-30min;

现在超高温巴斯德灭菌法，140℃,3-4s，急剧冷却至75℃

4）间歇灭菌法：80-100℃,15-60min,室温过夜，重复三次;2.过滤除菌法

含有酶、血清、维生素、氨基酸等容易热失活的培养基，可以采用此法。

过滤介质有膜材料：醋酸纤维素、硝酸纤维素、聚醚砜、尼龙、聚丙烯腈等

深层过滤材料：石棉板、烧结陶瓷、烧结金属等

过滤器主要有两类：

绝对过滤器：过滤介质呈膜状，滤孔比要除去的颗粒直径小，理论上可以完全除去微生物。去除机制为拦截作用。

;另一类是深层过滤器：空隙的直径比要除去颗粒的直径大，由毡毛、棉花、石棉和玻璃纤维组成。

工作机制是通过惯性碰撞、扩散和吸附作用除菌。

过滤介质有两类：一类是棉花纤维、玻璃纤维、合成纤维和颗粒状活性炭等，要填充在一定的容器中定形；

一类是已制成板状或管状，如石棉板和烧结材料等。

实验室常用的滤器孔径是0.45微米和0.22微米。;3.微波灭菌法

主要是利用微波（300MHz~3000GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在0.1毫米~1米之间的电磁波）的热效应

微生物在微波电磁场的作用下，吸收微波的能量，产生热效应，同时微波造成分子的加速运动使细胞内部受到损害，从而导致微生物死亡。

特点：加热均匀、热能???用率高，穿透能力强，加热时间短。;主要内容

一、空罐灭菌

二、灭菌有关理论

三、分批灭菌

四、连续灭菌;一、空罐灭菌;2、步骤：（热蒸汽法）;5）保压通常1kg/cm2,30～60min;二、培养基灭菌的有关理论;一）加热灭菌原理;微生物相对热阻;下面介绍与热阻相关的几个概念;1）致死温度（Deathtemperature）;2）热力致死时间(ThermalDeathTime;TDT);3）D值

------利用一定温度进行加热,90%的活菌被杀死时所需的时间(min)即为D值。又称1/10衰减时间。;例：

含有某种细菌的悬液，含菌数为105/ml,在100℃（212°F）的水浴温度中，活菌数降低到104/ml时所需的时间为10min,则该菌的D值即为10min。

D100=10min

如果加热的温度为121℃，则常写成Dr;4）Z值

——在加热致死时间曲线中，加热时间缩短90%所需升高的温度，即为Z值。;2、微生物的热死规律——对数残留定律;对数残留定律的概念：;若开始灭菌（?=0）时，培养基中活的微生物数为N0;?=2.303lgN0/N/?;例：

有一发酵罐内装40m3培养基，在121℃温度下进行实罐灭菌。原污染程度为每ml有2×105个耐热细菌芽孢，121℃时灭菌速度常数为1.8min－1。求灭菌失败几率为0.001时所需的灭菌时间。;3、死亡速率常数?（比死亡速率）;细菌芽孢名称;4、培养基灭菌温度的选择;SvanteAugustArrhenius

wasaSwedishphysicalchemistbestknownforhistheorythatelectrolytes,certainsubstancesthatdissolveinwatertoyieldasolutionthatconductselectricity,areseparated,ordissociated,intoelectricallychargedparticles,orions,evenwhenthereisnocurrentflowingthroughthesolution.In1903hewasa