第四章、第三讲.pptVIP

1 喷嘴 2 吸入口 3 吸入室 4混合喷嘴 5 混合段 6扩大管 喷射加热器 3、保温 保温设备 （维持设备） 保温材料包裹 两种形式： 罐式；管式 1、维持罐 连续灭菌时，关2开1； 预热罐中的物料输送完后，关1开2。 培养基的平均停留时间 ? = V / FM ---平均停留时间 （s） V--- 维持罐的体积 （ m3） FM --- 培养基的流量 （m3/s） * 第四章、发酵工业的无菌技术 第二讲（续） 发酵培养基及设备管道灭菌 一、对数残留定律 数学表达式： - dN/d? = ?N N —— 培养基中活的微生物个数； ? —— 时间（s）; ? —— 比死亡速率（s-1） (死亡速率常数) dN/d? —— 微生物的瞬间变化率，即死亡速率 —— 对微生物进行湿热灭菌时，培养基中的微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比，这就是对数残留定律。 ? = 2.303 lgN0/N /? 可见灭菌时间取决于污染程度(N0)、灭菌程度（残留菌数N）和?值 ◆ 在培养基中有各种各样的微生物，不可能逐一加以考虑。一般只考虑芽孢细菌和细菌的芽孢数之和作为计算依据。 ◆ 灭菌程度，即残留菌数，如果要求完全彻底灭菌，即N = 0，则? 为∞，上式无意义，事实上也不可能。 一般取N = 0.001，即1000次灭菌中有1 次失败。 ? = A e R T E －— A — 比例常数； E — 杀死细菌所需的活化能，(?E) （×4.18 J/mol）; T — 绝对温度，(K) R — 气体常数，[1.978×4.18 J/(mol·K)] e — 2.71 (exp) 二、高温短时灭菌原理 ?1= A e R T1 E －— ?2= A e －— E R T2 相除取对数 ln ?2 ?1 = E 1 1 R T1 T2 － 〔 〕 在灭菌时，当温度变化，菌死亡速率常数?和培养基成分破坏速率常数?′都变化。 温度由T1升高到T2，?值分别为： 同样，灭菌时培养基成分的破坏也可得类似关系： ln ?2 ′ ?1 ′ = 〔 〕 R T1 T2 E ′1 1 ln(?2 /?1) ln(?2′ /?1′) ＝ E E′ 上面两式相除，得 由于灭菌的E大于培养基成分分解的E′ 因此 ln?2/?1＞ln?2′/?1′ 即随着温度的上升，灭菌的速度常数的增加倍数大于培养基成分破坏的增加倍数。或者说，当灭菌温度上升时，微生物杀灭速度的上升超过培养基成分破坏的速度。 根据这一理论，培养基灭菌采用高温短时间的方法，有利于减少营养成分的破坏。 100 400 99.3 110 36 67 115 15 50 120 4 27 130 0.5 8 145 0.08 2 150 0.01 ＜1 灭菌温度/℃ 灭菌时间/min 维生素B1破坏量/% 三、分批灭菌（实罐灭菌） （一）操作 1、在进行培养基灭菌之前，通常应先把发酵罐的分空气过滤器灭菌并用无菌空气吹干。（？） 若已先行空罐灭菌，此步可不进行 2、 进料、预热 向夹套或蛇管中通入蒸汽，间接将培养基加热至70℃左右。 作用： 减少冷凝水的生成；减轻噪音 需通过试验掌握冷凝水的生成量，