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1、第四章工业发酵灭菌第1页，此课件共45页哦1 1、在发酵生产中，为什么要进行灭菌操作？在发酵生产中，为什么要进行灭菌操作？2 2、为防止杂菌的污染，哪些物品需要灭菌？、为防止杂菌的污染，哪些物品需要灭菌？培养基、发酵设备、空气、管道、流加料等培养基、发酵设备、空气、管道、流加料等3 3、什么时候进行灭菌？、什么时候进行灭菌？生产菌接种前生产菌接种前第2页，此课件共45页哦n常用灭菌方法：常用灭菌方法：n干热灭菌、湿热灭菌、射线灭菌（射线、微波等）、化学灭干热灭菌、湿热灭菌、射线灭菌（射线、微波等）、化学灭菌（各种化学药品）、过滤除菌；菌（各种化学药品）、过滤除菌；n1 1、干热灭菌法、干热灭菌
2、法n 灼烧灭菌、在电热或红外线在设备内加热灼烧灭菌、在电热或红外线在设备内加热 主要用于保主要用于保持干燥的物料、器具等持干燥的物料、器具等.n常用烘箱，灭菌条件为在常用烘箱，灭菌条件为在160160下保温下保温1h1h原理：根据氧化作用导致微生物死亡。原理：根据氧化作用导致微生物死亡。第3页，此课件共45页哦2 2、湿热灭菌法、湿热灭菌法n原理：借助蒸汽释放的热使微生物细胞中的蛋白质、酶原理：借助蒸汽释放的热使微生物细胞中的蛋白质、酶和核酸分子内部的和核酸分子内部的化学键，特别是氢键受到破坏化学键，特别是氢键受到破坏，引起，引起不可逆的变性，使微生物死亡。不可逆的变性，使微生物死亡。n灭菌条
3、件：灭菌条件：121121，30min30min。n适用范围：广泛应用于适用范围：广泛应用于生产设备及培养基生产设备及培养基的灭菌的灭菌n 例：高压灭菌锅例：高压灭菌锅第4页，此课件共45页哦n n湿热灭菌的原理第5页，此课件共45页哦湿热灭菌的优点：湿热灭菌的优点：n1 1）蒸汽来源容易，操作费用低廉，本身无毒）蒸汽来源容易，操作费用低廉，本身无毒n2)2)蒸汽具有很强的穿透力，灭菌易于彻底蒸汽具有很强的穿透力，灭菌易于彻底n3 3）蒸汽均有很大的潜热，冷凝后的水分有利于湿热）蒸汽均有很大的潜热，冷凝后的水分有利于湿热灭菌灭菌n4 4）蒸汽输送可借助本身的压强，调节方便，技术）蒸汽输送可借助
4、本身的压强，调节方便，技术管理容易管理容易n缺点：缺点：n1)1)设备费用高设备费用高n2 2）不能用于怕受潮的物料灭菌）不能用于怕受潮的物料灭菌第6页，此课件共45页哦3 3、射线灭菌、射线灭菌n紫外线、高速电子流的阴极射线、紫外线、高速电子流的阴极射线、X X射线和射线和Y Y射线射线 适用范围：无菌室、培养间适用范围：无菌室、培养间问题：是否适于固体、液体物料灭菌？波长范围？问题：是否适于固体、液体物料灭菌？波长范围？第7页，此课件共45页哦4 4、化学药品灭菌法、化学药品灭菌法（1）第一大类：表面消毒剂）第一大类：表面消毒剂高锰酸钾溶液：高锰酸钾溶液：0.10.25%、漂白粉、漂白粉、
5、75的酒精、新洁尔的酒精、新洁尔灭和杜灭芬、甲醛灭和杜灭芬、甲醛 37、戊二醛、过氧乙酸、焦碳酸二乙酯、戊二醛、过氧乙酸、焦碳酸二乙酯、酚类。（作用原理？适用范围？）酚类。（作用原理？适用范围？）（2）第二大类：抗代谢药物）第二大类：抗代谢药物 化学结构与微生物必须的代谢物类似物化学结构与微生物必须的代谢物类似物 例如：磺胺类化合物取代氨基苯甲酸例如：磺胺类化合物取代氨基苯甲酸（3）第三大类：抗生素）第三大类：抗生素 不同种类其作用不同，要有针对性选择。不同种类其作用不同，要有针对性选择。适用范围：环境空气、皮肤及器械的表面消毒适用范围：环境空气、皮肤及器械的表面消毒第8页，此课件共45页哦
6、1、湿热灭菌中的相关定义湿热灭菌中的相关定义n致死温度：致死温度：杀死微生物的极限温度。杀死微生物的极限温度。n致死时间致死时间；在致死温度下，杀死全部微生物所需的时间。在致；在致死温度下，杀死全部微生物所需的时间。在致死温度以上，温度愈高，致死时间愈短。死温度以上，温度愈高，致死时间愈短。n微生物的热阻微生物的热阻：是指微生物在某一特定条件（主要是温度和加：是指微生物在某一特定条件（主要是温度和加热方式）下的致死时间。热方式）下的致死时间。n相对热阻相对热阻是指某一微生物在某条件下的致死时间与另一微生物是指某一微生物在某条件下的致死时间与另一微生物在相同条件下的致死时间的比值。在相同条件下的
7、致死时间的比值。三、加热灭菌的原理三、加热灭菌的原理第9页，此课件共45页哦问题说说说说芽孢或孢子芽孢或孢子的热阻要比营养细胞的热阻大的原因？的热阻要比营养细胞的热阻大的原因？芽孢或孢子芽孢或孢子的热阻要比生长期营养细胞的热阻大得多，这是由于的热阻要比生长期营养细胞的热阻大得多，这是由于芽孢或孢子内芽孢或孢子内吡啶二羧酸吡啶二羧酸含量对热阻的增加有关。另外，含量对热阻的增加有关。另外，芽孢子芽孢子中蛋白质含水量较营养细胞低中蛋白质含水量较营养细胞低（特别是游离水分少），也是芽孢耐（特别是游离水分少），也是芽孢耐热强的一个原因。热强的一个原因。n芽孢与营养细胞的耐受力，哪个强？芽孢与营养细胞的耐
8、受力，哪个强？第10页，此课件共45页哦n一级反应：一级反应：n 用用N N表示残留活菌个数，则活菌的减少率（死亡率）表示残留活菌个数，则活菌的减少率（死亡率），与，与N N呈线性关系，即：呈线性关系，即：n式中，式中，K K是反应速度常数，对灭菌来讲，是活菌的比热致是反应速度常数，对灭菌来讲，是活菌的比热致死速率常数，单位是死速率常数，单位是minmin-1-1 ，其值与菌的种类和加热温，其值与菌的种类和加热温度有关，需通过实验才能测定。度有关，需通过实验才能测定。n2 2、微生物的热致死动力学：、微生物的热致死动力学：对数残留定律对数残留定律第11页，此课件共45页哦积分边界条件：积分边界
9、条件：N N0 0N N；t t0 0=0=0式中，式中，灭菌时间（灭菌时间（s s）；）；N N0 0 灭菌开始时，培养基中杂菌个数（个）；灭菌开始时，培养基中杂菌个数（个）；N N 经过灭菌时间经过灭菌时间后，残存的活菌数（个）。后，残存的活菌数（个）。灭菌时间与哪些因素有关？灭菌时间与哪些因素有关？第12页，此课件共45页哦051025121116110108从上述的微生物对数死亡规律可知，如果要达到从上述的微生物对数死亡规律可知，如果要达到彻底灭菌彻底灭菌，即灭菌，即灭菌结束时残留的活微生物数等于结束时残留的活微生物数等于0 0，则灭菌所需的时间应为无限长，这，则灭菌所需的时间应为无限
10、长，这在实际中是不可能的。在实际中是不可能的。工程上，在进行灭菌的设计时，常认为工程上，在进行灭菌的设计时，常认为 N=0.001=0.001，即在，即在10001000次灭菌中，次灭菌中，允许有一次失败。允许有一次失败。第13页，此课件共45页哦n3 3、热致死反应的速度常数、热致死反应的速度常数K K K K是表达微生物耐热性的特征常数是表达微生物耐热性的特征常数 ，与，与微生物微生物的种类和灭菌温度有关的种类和灭菌温度有关。K K越小，微生物越耐越小，微生物越耐热。温度越低，热。温度越低，K K值越小。值越小。例：例：在在121121度，枯草杆菌度，枯草杆菌FS5230FS5230的的K
11、 K为为0.047s0.047s-1-1，梭状芽孢，梭状芽孢杆菌杆菌PA3679PA3679的的K K值为值为0.03 s0.03 s-1-1 ，请问哪一种微生物更耐热，请问哪一种微生物更耐热？第14页，此课件共45页哦第15页，此课件共45页哦第16页，此课件共45页哦培养基灭菌的要求：培养基灭菌的要求：培养基灭菌的要求：培养基灭菌的要求：n n达到要求的无菌程度（达到要求的无菌程度（10-3-3）n n尽量减少营养成分的破坏，在灭菌过程中，培养基组尽量减少营养成分的破坏，在灭菌过程中，培养基组尽量减少营养成分的破坏，在灭菌过程中，培养基组尽量减少营养成分的破坏，在灭菌过程中，培养基组分的破
12、坏，是由两个基本类型的反应引起的：分的破坏，是由两个基本类型的反应引起的：分的破坏，是由两个基本类型的反应引起的：分的破坏，是由两个基本类型的反应引起的：n n培养基中不同营养成分间的相互作用；培养基中不同营养成分间的相互作用；n n对热不稳定的组分如氨基酸和维生素等的分对热不稳定的组分如氨基酸和维生素等的分解。解。4 4、灭菌的温度和时间、灭菌的温度和时间第17页，此课件共45页哦培养基湿热灭菌需解决的工程问题培养基湿热灭菌需解决的工程问题n将培养基中的杂菌总数将培养基中的杂菌总数N0杀灭到可以接受的总数杀灭到可以接受的总数N（10-3），需要多高的温度、多长的时间为合理。），需要多高的温度
13、、多长的时间为合理。n灭菌温度和时间的确定取决于：灭菌温度和时间的确定取决于：n杂菌孢子的热灭死动力学杂菌孢子的热灭死动力学n反应器的形式和操作方式反应器的形式和操作方式n培养基中有效成分受热破坏的可接受范围培养基中有效成分受热破坏的可接受范围第18页，此课件共45页哦A-比例常数，也称阿累尼乌斯常数，比例常数，也称阿累尼乌斯常数，s-1；R-气体常数，气体常数，8.314J/molK；T-绝对温度，绝对温度，K；E-微生物死亡活化能，微生物死亡活化能，J/mol。如何选择一个既能满足灭菌需要，又可使培养如何选择一个既能满足灭菌需要，又可使培养基的破坏尽可能减小的灭菌工艺条件基的破坏尽可能减小
14、的灭菌工艺条件？微生物的受热死亡属于微生物的受热死亡属于单分子反应单分子反应，其灭菌速率常，其灭菌速率常数数K K与温度之间的关系可用与温度之间的关系可用阿累尼乌斯公式阿累尼乌斯公式表示：表示：第19页，此课件共45页哦（5）1/TK（min-1）K和和A的求解：的求解：第20页，此课件共45页哦K-培养基内易被破坏成分的分解速率常数；培养基内易被破坏成分的分解速率常数；A-频率常数，也称阿累尼乌斯常数，频率常数，也称阿累尼乌斯常数，s-1；R-气体常数，气体常数，8.314J/molK；T-绝对温度，绝对温度，K；E-培养基成分分解所需活化能，培养基成分分解所需活化能，J/mol。灭菌时，培
15、养基成分分解速率常数灭菌时，培养基成分分解速率常数KK与温度之间的与温度之间的关系也可用关系也可用阿累尼乌斯公式阿累尼乌斯公式表示：表示：当培养基成分从当培养基成分从T1上升到上升到T2时，微生物的死亡速率与培养时，微生物的死亡速率与培养基的分解有如下关系：基的分解有如下关系：第21页，此课件共45页哦即随着温度的上升，微生物的死亡速率常数增加倍数要大于培养基成分的破坏速率的即随着温度的上升，微生物的死亡速率常数增加倍数要大于培养基成分的破坏速率的增加倍数。增加倍数。结论结论1：当灭菌温度上升时，微生物杀死速率的提高要超过培养基：当灭菌温度上升时，微生物杀死速率的提高要超过培养基成分的破坏速率
16、的增加。成分的破坏速率的增加。灭菌时杀死微生物的活化能大于培养基成灭菌时杀死微生物的活化能大于培养基成分的破坏活化能值，分的破坏活化能值，因此：因此：由此可见，若要减少营养成分的破坏，可升高温度灭菌。结论结论2 2：在灭菌时选择较高的温度、较短的时间，这样便既可在灭菌时选择较高的温度、较短的时间，这样便既可达到需要的灭菌程度，同时又可减少营养物质的损失。达到需要的灭菌程度，同时又可减少营养物质的损失。第22页，此课件共45页哦第23页，此课件共45页哦问题问题问题问题 灭菌要达到杀死灭菌要达到杀死99.99%99.99%的细菌芽孢，有两种方法可以采用，的细菌芽孢，有两种方法可以采用，一种是一种
17、是118118灭菌灭菌15min15min，另一种是，另一种是128128灭菌灭菌5min5min。哪一种方。哪一种方法好，为什么？法好，为什么？答：答：从理论研究和生产实践都可证明，在灭菌过程中，从理论研究和生产实践都可证明，在灭菌过程中，同时会发生微生物死亡和培养基破坏这两种过程，且这同时会发生微生物死亡和培养基破坏这两种过程，且这两种过程的进行速度都随温度的升高而加速，但微生物两种过程的进行速度都随温度的升高而加速，但微生物的死亡速率随温度的升高更为显著。因此，对于同一灭的死亡速率随温度的升高更为显著。因此，对于同一灭菌效果，选择较高的温度、较短的时间，这样便既可达菌效果，选择较高的温度
18、、较短的时间，这样便既可达到需要的灭菌程度，同时又可减少营养物质的损失。到需要的灭菌程度，同时又可减少营养物质的损失。第24页，此课件共45页哦四、影响培养基灭菌的其他因素四、影响培养基灭菌的其他因素n培养基成分、培养基成分、pHpH值、培养基中的颗粒、泡沫值、培养基中的颗粒、泡沫第25页，此课件共45页哦五、五、分批灭菌和连续灭菌分批灭菌和连续灭菌（一）、分批灭菌（一）、分批灭菌 24016012080时间（min)050100150温度升温冷却保温发酵罐过程包括：过程包括：升温（后期灭菌）、保温和冷升温（后期灭菌）、保温和冷却（初期灭菌）等三个阶段。却（初期灭菌）等三个阶段。各阶段对灭菌的
19、贡献：各阶段对灭菌的贡献：20%20%、75%75%、5%5%右图为培养基间歇灭菌过程中温度变化情右图为培养基间歇灭菌过程中温度变化情况。况。1、定义：、定义：将配制好的培养基将配制好的培养基同时放在同时放在发酵罐或其他装置中，发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程，通一起进行加热灭菌的过程，通常也称为实罐灭菌。常也称为实罐灭菌。（常用）（常用）第26页，此课件共45页哦2 2、灭菌时间的、灭菌时间的计算计算 n如果不计升温阶段所杀灭的菌数，把培养基中如果不计升温阶段所杀灭的菌数，把培养基中n所有的菌均看作是在保温阶段（灭菌温度）被所有的
20、菌均看作是在保温阶段（灭菌温度）被n杀灭，这样可以简单地利用右式，杀灭，这样可以简单地利用右式，粗略地求粗略地求n得灭菌所需的时间：得灭菌所需的时间：第27页，此课件共45页哦例：有一发酵罐内装例：有一发酵罐内装40m3培养基，在培养基，在121 温度下进行实罐灭菌。原污染程度为每温度下进行实罐灭菌。原污染程度为每1mL有有2*105个耐热细菌芽孢，个耐热细菌芽孢，121度时灭菌速度常数为度时灭菌速度常数为1.8min-1。求灭菌失败机率为。求灭菌失败机率为0.001时时所需要的灭菌时间。所需要的灭菌时间。解：解：N N0 0=40 10=40 106 6 2 10 2 105 5=8 10=
21、8 101212（个）、（个）、N Nt t=0.001=0.001（个）（个）K=1.8min K=1.8min-1-1但是实际上，培养基在加热升温时（即在升温阶段）就会有但是实际上，培养基在加热升温时（即在升温阶段）就会有部分菌被杀灭，特别是当培养基加热到部分菌被杀灭，特别是当培养基加热到100 以上，这个以上，这个作用较为显著。因此，作用较为显著。因此，保温灭菌时间实际上比上述计算的要保温灭菌时间实际上比上述计算的要短短。严格地讲，在降温阶段也有杀菌作用，但降温时间短，在计算。严格地讲，在降温阶段也有杀菌作用，但降温时间短，在计算时一般不考虑。时一般不考虑。第28页，此课件共45页哦3
22、3、分批灭菌的操作、分批灭菌的操作 分分批批灭灭菌菌是是在在所所用用的的发发酵酵罐罐或或其其他他培培养养装装置置中中进进行行的的，它它是是在在配配制制罐罐中中配配好好培培养养基基后后，通通过过专专用用管管道道输输入入发发酵酵罐罐等等培培养养设设备备中中，然然后后开开始始灭灭菌菌。在在进进行行培培养养基基的的间间歇歇灭灭菌菌之之前前，通通常常先先将将发发酵酵罐罐等等培培养养装装置置的的分分空空气气过过滤滤器器进行灭菌，并且用空气将分过滤器吹干进行灭菌，并且用空气将分过滤器吹干。开开始始灭灭菌菌时时，应应先先放放去去夹夹套套或或蛇蛇管管中中的的冷冷水水，开开启启排排气气管管阀阀，通通过过空空气气管
23、管向向发发酵酵罐罐内内的的培培养养基基通通入入蒸蒸汽汽进进行行加加热热，同同时时，也也可可在在夹夹套套内内通通蒸蒸汽汽进进行行间间接接加加热热。当当培培养养基基温温度度升升到到70 70 左左右右时时，从从取取样样管管和和放放料料管管向向罐罐内内通通入入蒸蒸汽汽进进一一步步加加热热，当当温温度度升升至至120 120 ，罐罐压压为为1*101*105 5PaPa（表表压压）时时，打打开开接接种种、补补料料、消消泡泡剂剂、酸酸、碱碱等等管管道道阀阀门门进进行行排排气气，当当然然在在保保温温过过程程中中，应应注注意意凡凡在在培培养养基基液液面面下下的的各各种种进进口口管管道道都都应应通通入入蒸蒸汽
24、汽，而而在在液液面面以以上上的其余各管道则的其余各管道则应排放蒸汽应排放蒸汽，这样才能不留死角，从而保证灭菌彻底。，这样才能不留死角，从而保证灭菌彻底。第29页，此课件共45页哦3 3、分批灭菌的操作、分批灭菌的操作 保保温温结结束束后后，依依次次关关闭闭各各排排汽汽、进进汽汽阀阀门门，待待罐罐内内压压力力低低于于空空气气压压力力后后，向向罐罐内内通通入入无无菌菌空空气气，在在夹夹套套或或蛇蛇管管中中通通冷冷水水降降温温，使使培培养养基的温度降到所需的温度，进行下一步的发酵和培养。基的温度降到所需的温度，进行下一步的发酵和培养。间歇培养特点：间歇培养特点：由于培养基的间歇灭菌不需要专门的灭菌设
25、由于培养基的间歇灭菌不需要专门的灭菌设备，投资少，对设备要求简单，对蒸汽的要求也比较低，且灭菌备，投资少，对设备要求简单，对蒸汽的要求也比较低，且灭菌效果可靠，因此，间歇灭菌是中小型生产工厂经常采用的一种培效果可靠，因此，间歇灭菌是中小型生产工厂经常采用的一种培养基灭菌方法。养基灭菌方法。第30页，此课件共45页哦4 保证间歇灭菌成功的要素保证间歇灭菌成功的要素n内部结构合理内部结构合理(主要是无死主要是无死角角)，焊缝及轴封装置可靠，焊缝及轴封装置可靠，蛇管无穿孔现象蛇管无穿孔现象n压力稳定的蒸汽压力稳定的蒸汽n合理的操作方法。合理的操作方法。发酵罐的接管图第31页，此课件共45页哦n4 4
26、、分批灭菌的注意事项、分批灭菌的注意事项n1 1）各路蒸汽进口要畅通，防止短路逆流；罐内液体）各路蒸汽进口要畅通，防止短路逆流；罐内液体翻动要剧烈，以使罐内物料达到均一的灭菌温度。翻动要剧烈，以使罐内物料达到均一的灭菌温度。n2 2）排气量不宜过大，以节约蒸汽）排气量不宜过大，以节约蒸汽n3 3）灭菌将要结束时，应立即引入无菌空气以保持罐压，）灭菌将要结束时，应立即引入无菌空气以保持罐压，然后开夹套或蛇管冷却，以避免罐压迅速下降产生负然后开夹套或蛇管冷却，以避免罐压迅速下降产生负压而吸入外界空气，或引起发酵罐破坏。压而吸入外界空气，或引起发酵罐破坏。n4 4）在引入无菌空气前，罐内压力必须低于
27、过滤器）在引入无菌空气前，罐内压力必须低于过滤器压力，否则培养基将倒流入过滤器。压力，否则培养基将倒流入过滤器。第32页，此课件共45页哦（二）、连续灭菌（二）、连续灭菌 1 1、定义：、定义：将配制好的培养基在向发酵罐等培养装置输送将配制好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却而进行灭菌。的同时进行加热、保温和冷却而进行灭菌。连续灭菌的基本设备一般包括（连续灭菌的基本设备一般包括（1）配料预热罐，将配制好的料）配料预热罐，将配制好的料液预热到液预热到60-70 ，以避免连续灭菌时由于料液与蒸汽温度相差过，以避免连续灭菌时由于料液与蒸汽温度相差过大而产生水汽撞击声；（大而产
28、生水汽撞击声；（2）连消塔，连消塔的作用主要是使高温蒸汽）连消塔，连消塔的作用主要是使高温蒸汽与料液迅速接触混和，并使料液的温度很快升高到灭菌温度（与料液迅速接触混和，并使料液的温度很快升高到灭菌温度（126-132 ）；（）；（3）维持罐，连消塔加热的时间很短，光靠这段时间的）维持罐，连消塔加热的时间很短，光靠这段时间的灭菌是不够的，维持罐的作用是使料液在灭菌温度下保持灭菌是不够的，维持罐的作用是使料液在灭菌温度下保持5-7min，以达到灭菌的目的；（以达到灭菌的目的；（4）冷却管，从维持罐出来的料液要经过冷却排）冷却管，从维持罐出来的料液要经过冷却排管进行冷却，生产上一般采用冷水喷淋冷却，
29、冷却到管进行冷却，生产上一般采用冷水喷淋冷却，冷却到40-50 后，后，输送到预先已经灭菌过的罐内。输送到预先已经灭菌过的罐内。第33页，此课件共45页哦发酵罐蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽冷却水冷却水无菌培养基无菌培养基配料罐配料罐泵泵加热塔加热塔维持罐维持罐冷却管冷却管连续灭菌的基本设备有哪些连续灭菌的基本设备有哪些？问题问题第34页，此课件共45页哦2 2、连续灭菌的优点：、连续灭菌的优点：n1 1）可以采用高温短时灭菌；）可以采用高温短时灭菌；n2 2）发酵罐利用率高；）发酵罐利用率高；n3 3）蒸汽负荷均衡；）蒸汽负荷均衡；n4 4）热效率高；）热效率高；n5 5）可采用自动控制，降低劳动强度；）
30、可采用自动控制，降低劳动强度；第35页，此课件共45页哦3 3、连续灭菌时间的、连续灭菌时间的计算计算 n如果不计升温阶段所杀灭的菌数，把培养基中如果不计升温阶段所杀灭的菌数，把培养基中n所有的菌均看作是在保温阶段（灭菌温度）被所有的菌均看作是在保温阶段（灭菌温度）被n杀灭，这样可以简单地利用右式，杀灭，这样可以简单地利用右式，粗略地求粗略地求n得灭菌所需的时间：得灭菌所需的时间：第36页，此课件共45页哦4、连续灭菌流程、连续灭菌流程 第37页，此课件共45页哦第38页，此课件共45页哦第39页，此课件共45页哦六、间歇灭菌与连续灭菌的比较六、间歇灭菌与连续灭菌的比较灭灭菌菌方方式式优优 点
31、点缺缺 点点连续灭菌1.灭菌温度高，可减少培养基中营养物质的损失2.操作条件恒定，灭菌质量稳定3.易于实现管道化和自控操作4.避免了反复的加热和冷却，提高了热的利用率5.发酵设备利用率高1.对设备的要求高，需另外设置加热、冷却装置2.操作较麻烦3.染菌的机会较多4.不适合于含大量固体物料的灭菌5.对蒸汽的要求高间歇灭菌1.设备要求低，不需另外设置加热、冷却装置2.操作要求低，适于手动操作3.适合于小批量生产规模4.适合于含有大量固体物质的培养基的灭菌1.培养基的营养物质损失较多，灭菌后培养基的质量下降2.需进行反复的加热和冷却，能耗较高3.不适合于大规模生产过程的灭菌4.发酵罐的利用率较低加热
32、器、维持罐（管）和冷却器以及发酵罐等都应先进灭菌由表可见，无论在理论上或者在实践上，与间由表可见，无论在理论上或者在实践上，与间歇灭菌过程相比，连续灭菌的优点十分明显。因此，歇灭菌过程相比，连续灭菌的优点十分明显。因此，连续灭菌越来越多地被用培养基的灭菌。连续灭菌越来越多地被用培养基的灭菌。第40页，此课件共45页哦n七、培养基与设备、管道灭菌条件七、培养基与设备、管道灭菌条件 n1 1、灭菌锅内灭菌、灭菌锅内灭菌n2 2、种子培养基实罐灭菌、种子培养基实罐灭菌n3 3、发酵培养基实罐灭菌、发酵培养基实罐灭菌n4 4、发酵培养基连续灭菌、发酵培养基连续灭菌n5 5、消泡剂灭菌、消泡剂灭菌n6
33、6、补料实罐灭菌、补料实罐灭菌n7 7、尿素溶液灭菌、尿素溶液灭菌第41页，此课件共45页哦第42页，此课件共45页哦例3-1n例3-1有發酵培養基40m3，原始污染程度為105個菌/mL，要求無菌程度Ns為10-3個菌/批，若滅菌溫度125時滅菌速度常數為1 min-1，求所需要滅菌時間。n解：已知N0=40106105=41012個菌/批 Ns=10-3個菌/批 K=1 min-1 將上述數據代入 =152.3030.602=20.8(min)第43页，此课件共45页哦例3-2n例3-2假定滅菌溫度為120，試比較嗜熱脂肪芽孢桿菌死亡速率常數ks和維生素B1的分解速率常數kB。n解：已知，
34、嗜熱脂肪芽孢桿菌的活化能nE3=283460(J/mol)n阿累尼烏斯常數As=1.061036(min-1)n氣體常數R=8.314J/(molK)n熱力學溫度T=120+273=393n代入式(3-4)中：Ks=1.061036 =0.024(min-1)n已知維生素B1的活化能EB=92114(J/mol)n阿累尼烏斯常數AB=9.301010(min-1)n氣體常數R=8.314J/(molK)n熱力學溫度T=120+273=393n同理代入式(3-4)中：KB=0.055(min-1)第44页，此课件共45页哦例3-3n例3-3如果上題滅菌溫度從120提高到150，求Ks和KB。n根據上題的已知條件，求得Ks=11.12(min-1)，KB=0.404(min-1)。n可見從120升高至150時，芽孢K值從0.024 min-1增至11.12 min-1，為原來的63倍，但同樣的溫度變化，維生素B1的K值只從0.55增加到0.404，僅為原來的7.3倍。第45页，此课件共45页哦