生化工程(第二章 培养基灭菌).pptVIP

1、分批灭菌的操作 将配好的培养基打入发酵罐，通入蒸汽将培养基和所用的设备（一般是发酵罐）一起进行灭菌，也称实罐灭菌。这种方法不需专门的灭菌设备，在发酵罐中进行，灭菌效果可靠。分批灭菌对蒸汽的压力要求较低，在3～4×105Pa（表压）就可满足要求，但在灭菌过程中，蒸汽用量波动大，造成锅炉负荷波动大。 1、分批灭菌的操作 1、分批灭菌的操作 2、分批灭菌的设计 2、分批灭菌的设计 2、分批灭菌的设计 在灭菌过程中，必需设计出灭菌过程的操作时间和温度。 首先根据培养过程对培养基无菌程度的要求提出无菌判据（ln ），然后依据所使用的灭菌设备，和设计出的灭菌温度和时间来计算出实际的ln ，看能否达到开始提出的无菌要求。 保温阶段对杀死孢子的贡献: 17.95/33.8=53%，而保温阶段时间只有5min。 那么如何改进设计呢？ (1)增加保温时间，如果增加1min,那么 ln (N1/N2) =3.59×6=21.54 那么ln (N0/N3) =21.54+15.85=38.39， 达到了设计要求。 (2) 可以提高灭菌温度。 间歇灭菌的提温阶段和降温阶段对灭菌的贡献相对较小，而对培养基中维生素类物质的破坏作用则可能很严重。应尽量缩短提温和降温阶段。 §3 连续灭菌 二、连续灭菌反应器的流体流动模型 （2）CSTR模型（全混流模型） Continued flow Stirred Tank Reactor §3 连续灭菌 二、连续灭菌反应器的流体流动模型 （2）CSTR模型（全混流模型） 连续搅拌罐反应器的结构基本上与间歇操作的搅拌罐反应器相同。两者的根本差别在于,连续搅拌反应器内部达到充分混合，反应器中的微生物（或酶）浓度和培养基组成在各点上都相同，反应器出口料液组成等于反应器内料液组成，在定常态不随时间而变化。 搅拌强烈的实际连续反应器（机械搅拌、气流或液流搅拌）可以接近于CSTR特性。 §3 连续灭菌 二、连续灭菌反应器的流体流动模型 （2）CSTR模型（全混流模型） 那么这样反应器的N、N0、t、k等参数之间的关系是怎样的数学表达式呢？ 因为整个反应器内浓度分布均匀，所以对进出整个反应器的物料——活菌数进行物料衡算。 进入量=排出量+反应量+积累量 QN0 = QN + K·N·V + 0 整理 QN0=N（Q+K·V） §3 连续灭菌 二、连续灭菌反应器的流体流动模型 （2）CSTR模型（全混流模型） QN0=N（Q+K·V） (PFR: = e-kt ) 要达到相同的灭菌效果， 即 需要的灭菌时间长？ 一定，那么哪一种反应器 比较可知，CSTR需要的时间长。 §3 连续灭菌 二、连续灭菌反应器的流体流动模型 （3）MCSTRs模型（多级全混流釜模型） Multiple CSTRs in series §3 连续灭菌 二、连续灭菌反应器的流体流动模型 （3）MCSTRs模型（多级全混流釜模型） Mul