生化生产工艺课程教案－第五章 培养基的灭菌.ppt

在发酵生产中，为什么要进行灭菌操作？ P69 1、由于杂菌的污染，使生物反应中的基质或产物因杂菌的消耗而损失，造成生产能力的下降； 2、由于杂菌所产生的一些代谢产物，或在染菌后改变了培养液的某些理化性质，使产物 的提取和分离变得困难，造成收率降低或使产品的质量下降； 3、杂菌会大量繁殖，会改变反应介质的PH值，从而使生物反应发生异常变化； 4、杂菌可能会分解产物，从而使生产过程失败； 5、发生噬菌体污染，微生物细胞被裂解，而使生产失败，等等 一、灭菌的原理和方法 1、为防止杂菌的污染，哪些需要灭菌？ 消毒与灭菌在发酵工业中均有广泛应用。消毒是指用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外的病源微生物。一般只能杀死营养细胞而不能杀死细菌芽孢。例如，用于消牛奶、啤酒和酿酒原汗等的巴氏消毒法，是将物料加热至60维持30min，以杀死不耐高温的物料中的微生物营养细胞。 灭菌是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。 消毒不一定能达到灭菌要求，而灭菌则可达到消毒的目的 培养基、发酵设备、空气、菌种制作 问题2 消毒与灭菌的区别 1、化学试剂灭菌法 化学试剂：甲醛、乙醇或新洁尔灭、高锰酸钾等 适用范围：环境空气、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，灭菌条件为在160℃下保温1h 适用范围：金属或玻璃器皿 4、湿热灭菌法 利用饱和蒸汽进行灭菌、条件为：121℃，30min 适用范围：广泛应用于生产设备及培养基的灭菌 例：高压灭菌锅 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 接种针、试管口 环境空气、皮肤表面 无菌室、接种箱 培养基的灭菌 空气 过滤除菌法 火焰灭菌法 湿热灭菌法 射线灭菌法 化学试剂灭菌法 营养细胞、芽孢、病毒或孢子 比较各种微生物对热的抵抗能力大小 灭菌方法连线题 6、火焰灭菌法 火焰 适用范围：接种针、玻璃棒、三角瓶口 酒精灯 二、培养基的灭菌 湿热灭菌原理 灭菌条件 灭菌不利方面 由于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。 同时也会破坏培养基中的营养成分，甚至会产生不利于菌体生长的物质。因此，在工业培养过程中，除了尽可能杀死培养基中的杂菌外，还要尽可能减少培养基中营养成分的损失 衡量热灭菌指标 热死时间：即在规定温度下杀死一定比例的微生物所需要的时间。 致死温度：杀死微生物的极限温度。 致死时间：在此温度下，杀死全部微生物所需要的时间。P72　表5－3和5－4　问 热 阻：对热的抵抗力，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。 相对热阻：几种微生物对热的相对抵抗能力。指微生物在某一特定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。 表5-5列出了某些微生物的相对热阻。 灭菌方式 大肠杆菌 霉菌孢子 细菌芽孢 噬菌体或病毒 干热灭菌 1 2-10 1000 1 湿热灭菌 1 2-10 3×105 1-5 苯酚 1 1-2 1×109 30 甲醛 1 2-10 250 2 紫外线 1 5-100 2-5 5-10 从表中可看出 芽孢或孢子的热阻要比生长期营养细胞的热阻大得多，这是由于芽孢或孢子内吡 啶二羧酸含量对热阻的增加有关。另外，芽孢子中蛋白质含水量较营养细胞低（特 别是游离水分少），也是芽孢耐热强的一个原因。图5-2和图5-3分别为大肠杆菌营养 细胞和FS7954芽孢杆菌的芽孢在不同温度下的死亡情况。 1 0 t (min) N/N0 大肠杆菌在不同温度下的死亡曲线 10-1 10-2 10-3 10-4 2 4 6 8 10 60 58 56 54 1 0 t (min) N/N0 嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢在不同温度下的死亡曲线 10-1 10-2 10-3 10-4 5 10 15 20 25 121 116 110 108 105 从表中可看出 说说芽孢或孢子的热阻要比营养细胞的热阻大的原因？ 问题 三、微