第四章、第二讲.pptVIP

4.3 发酵工业的无菌技术 干热灭菌法 湿热灭菌法 射线灭菌法 化学药剂灭菌法 过滤除菌法 火焰灭菌法 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、 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： 利于糊化；减少冷凝水的生成；减轻噪音 有的工厂省却此步；需通过试验掌握冷凝水的生成量，确保培养基的浓度。 3、开启蒸汽管，向培养基中通入蒸汽，升温。 4、罐压达1kg/cm2 ( 0.1 MPa)时，按装在发酵罐封 头的接种管、补料管、消泡剂管等应排汽。 升 温 阶 段 5、保温 调节好各进汽和排汽阀门，使罐压和温度 保持在一稳定水平，维持一定时间。 在保温阶段，凡进口在培养基液面下的各管道都应通入蒸汽；在液面上的其余管道则应排放蒸汽，这样才能保证灭菌彻底，不留死角。 保 温 阶 段 6、保温结束后，依次关闭各排汽、进汽阀；待罐内 压力降至0.5kg/cm2左右时，向罐内通入无菌空气，向夹套或蛇管中通入冷水，使培养基降至所需温度。 通入无菌空气的作用：加速降温；保持罐内正压 降 温 阶 段 A B C D 升温 保温 降温 小型罐升降温快，可忽略；但大型罐不可忽视 ℃ min （二） 灭菌时间的计算 V = V加热 + V维持 + V冷却 RT2 (E –2RT) V 加热 = ———————— · t 加热 (T-T0)E2 RT2 (E –2RT) V 冷却 = ———————— · t 冷却 (T-T0)E2 R ：气体常数；= 1. 986 [ 卡/克分子·K] E ：耐热孢子致死的活化能；= 65000 [卡/克分子] T：灭菌维持温度； 121℃ （393 K） T0：开始计算灭菌效果的温度；100℃ （373 K） 例： 1）小型发酵罐在120℃灭菌维持15分钟，由100℃ （100℃以下灭菌效果不计）加热至120℃的时间为5分钟，由120℃冷却到100℃的时间为3分钟，计算总的灭菌时间。 1.986×3932(65000 – 2×1.986 ×393) V加热 = ————————————————× 5 = 1.15 (393-373) × 650002 1.986×3932(65000 – 2×1.986 ×393) V冷却 = ————————————————× 5 = 0. 69 (393-373) × 650002 V = V加热 + V维持 + V冷却 = 1.15 + 15 + 0.69 = 16.6 (min) 例 ２）　 　　如果灭菌条件不变，大罐由１００℃加热到１２０℃需２４分钟；冷却至１００℃的时间为１６分钟；求大罐的维持时间。 　　　1.986×3932(65000 – 1.986 ×393) V加热＋ V冷却 = ————————————————× （２４ ＋１６） 　　　　　　 (393-373) × 650002 　　　　　　　　　　＝９.２min 则大罐维持时间　V维持 = V　－（V加热＋V冷却） 　　　　　　　　　　　＝16.6 – 9.2 = 7.4 min 在不同规模的发酵罐中达到同样灭菌效果所需时间 发酵罐规模（升） １２０℃维持时间（分） 200 17. 5 500 12. 6 5000 11. 3 50000 8. 8 （三）　分批灭菌的优缺点 优点： ●　不需专门的灭菌设备，投资少、设备简单、灭菌效果可靠。 ●　对蒸汽的要求较低，一般3-4kg/cm2即可满足。 缺点： 在灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动