9无菌技术--幻灯片.pptVIP

发酵染菌的危害 不同染菌途径对发酵的影响 分批灭菌与连续灭菌的比较 连续灭菌的优点：（适用于大型罐） 可采用高温短时灭菌，营养成分破坏少，有利于提高发酵产率； 发酵罐利用率高； 蒸汽负荷均衡； 采用板式换热器时，可节约大量能量； 适宜采用自动控制，劳动强度小； 可实现将耐热性物料和不耐热性物料在不同温度下分开灭菌，减少营养成分的破坏。 缺点： 对小型罐无优势，不方便，对设备要求高； 蒸汽波动时灭菌不彻底； 当培养基中含有固体颗粒或有较多泡沫时，以分批灭菌好，防止灭菌不彻底。 分批灭菌与连续灭菌的比较 本章小结 掌握有关无菌技术的基本概念 了解发酵工业污染的原因及其防治策略 掌握培养基及设备灭菌的基本原理、基本方法及灭菌时间的估算 从污染时间看：早期污染可能与①②④⑤→接种操作不当有关；后期污染可能与③⑤及中间补料有关。 从杂菌种类看： 耐热芽孢杆菌：与④有关 球菌、无芽孢杆菌：与① ② ③⑤有关 浅绿色菌落的杂菌：与水有关，即冷却盘管渗漏 霉菌：与④⑤有关，即无菌室灭菌不彻底或操作问题 酵母菌：糖液灭菌不彻底或放置时间较长 从染菌幅度看：各个发酵罐或多数发酵罐染菌，且所污染的是同一种杂菌，一般是空气系统问题，若个别罐连续染菌，一般是设备问题。 2. 污染原因分析 3. 预防 种子带菌的防治 灭菌彻底 接种可靠：无菌室及设备可靠，无菌操作可靠 保藏可靠 过滤空气带菌的防治 设备的渗漏或“死角”造成的染菌及其防治 “死角” 发酵罐的“死角” 法兰、内衬、接口、表头、罐内部件及其支撑件如搅拌轴拉杆、联轴器、冷却盘管、挡板、空气分布管及其支撑件 口：人孔（或手孔）、排风管接口、灯孔、视镜口、进料管口 发酵罐罐底脓疱状积垢造成“死角” 消除方法：加强清洗并定期铲除污垢；安装放汽边阀 管道安装不当或配置不合理形成的“死角” 培养基与设备灭菌不彻底的防治 原料性状：大颗粒的原料过筛除去。 实罐灭菌时要充分排除罐内冷空气。 灭菌过程中产生的泡沫造成染菌：添加消泡剂 防止泡沫升顶 连消不彻底 ：最好采用自动控制装置 灭菌后期罐压骤变 死角 操作不当造成染菌 噬菌体染菌及其防治 3. 预防 采取哪些措施能够保持无菌发酵？ 物料、培养基、中间补料要灭菌； 发酵设备及辅助设备（空气过滤装置、各种发酵罐进出口连接装置）和管道要灭菌； 好气发酵通入的空气要除菌； 种子无污染；接种无菌操作过关； 为了保持发酵的长期无菌状态，需维持正压。 三、发酵工业的无菌技术——灭菌方法 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 四、培养基及设备灭菌 （一）湿热灭菌原理 （二）分批灭菌（实罐灭菌） （三）连续灭菌（连消） （四）分批灭菌与连续灭菌的比较 1. 热阻 2. 微生物热死定律：对数残留定律 3.灭菌温度和时间的选择 4. 影响培养基灭菌的其它因素 （一）湿热灭菌原理 1. 热阻 定义：微生物对热的抵抗力称为热阻，可用比死亡速率常数k来表示 。 k↓，热阻↑, t↑ 当温度T一定时，k随微生物不同而不同，具体计算时，可取细菌芽孢的k值为标准。 当 T 变化时，k有很大变化，其变化遵从阿累尼乌斯定律 k=Aexp(- △E/RT) ∴ k与微生物活化能及T有关 1. 热阻 大肠杆菌在不同温度下 的残留曲线 嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢在不同温度下的死亡曲线 2. 微生物热死定律：(1) 对数残留定律 在一定温度下，微生物受热致死遵循分子反应速度理论，微生物受热死亡的速率-dN/dt与任何瞬间残留的活菌数N成正比，即 当Nt=0时， t=∞， 既无意义，也不可能。 一般采用Nt=0.001，即1000次灭菌中只有一次失败。 (2) 非对数残留定律 某些微生物受热死亡的速率不符合对数残留定律：如一些微生物芽孢。 kR ks NR Ns ND dNR/dt=-kR NR dNs/dt =kR NR -ks Ns →Nt/N0=KR/(kR-kS) [ekst-ks/kR e-kRt] 式中NR：耐热性活芽孢数；Ns：敏感性