第5讲 2 灭菌技术及微生物发酵的操作方式.pptVIP

主要内容 基本概念 工业中常用灭菌方法 培养基的灭菌方法 无菌检查和染菌处理 发酵培养的方式 通过发酵工程制备的药品 抗生素 维生素 氨基酸 核苷和核苷酸 药用酶和辅酶 … 发酵罐 蒸汽 蒸汽 冷却水 无菌培养基 配料罐 泵 加热塔 维持罐 冷却管 连续灭菌的基本设备一般包括（1）配料预热罐，将配制好的料液预热到60-70，以避免连续灭菌时由于料液与蒸汽温度相差过大而产生水汽撞击声；（2）连消塔，连消塔的作用主要是使高温蒸汽与料液迅速接触混和，并使料液的温度很快升高到灭菌温度（126-132）；（3）维持罐，连消塔加热的时间很短，光靠这段时间的灭菌是不够的，维持罐的作用是使料液在灭菌温度下保持5-7min，以达到灭菌的目的；（4）冷却管，从维持罐出来的料液要经过冷却排管进行冷却，生产上一般采用冷水喷淋冷却，冷却到40-50后，输送到预先已经灭菌过的罐内。 连续灭菌示意图 分批灭菌与连续灭菌的比较 灭菌方式 优 点 缺 点 连续 灭菌 1.灭菌温度高，可减少培养基中营养物质的损失 2.操作条件恒定，灭菌质量稳定 3. 易于实现管道化和自控操作 4. 避免了反复的加热和冷却，提高了热的利用率 5. 发酵设备利用率高 1.对设备的要求高，需另外设置加热、冷却装置 2. 操作较麻烦 3. 染菌的机会较多 4. 不适合于含大量固体物料的灭菌（沉积、堵塞） 5 对蒸汽的要求高 分批 灭菌 1.设备要求低，不需另外设置加热、冷却装置 2. 操作要求低，适于手动操作 3. 适合于小批量生产规模 4.适合于含有大量固体物质的培养基的灭菌 培养基的营养物质损失较多，灭菌后培养基的质量下降 2.需进行反复的加热和冷却，能耗较高 3. 不适合于大规模生产过程的灭菌 4. 发酵罐的利用率较低 加热器、维持罐（管）和冷却器以及发酵罐等都应先进行灭菌 (1) 培养基成分 油脂、糖类及一定浓度的蛋白质增加微生物的耐热性, 高浓度有机物会包于细胞的周围形成一层薄膜, 影响热的传递, 因此在固形物含量高的情况下, 灭菌温度可高些。例如, 大肠杆菌在水中加热 60～65 ℃便死亡；在 10% 糖液中, 需 70℃ 4～6min；在 30% 糖液中需 70℃ 30min。 (2) pH 值 pH 值对微生物的耐热性影响很大。pH 值 6.0～8.0, 微生物最耐热；pH6.0，氢离子易渗入微生物细胞内, 从而改变细胞的生理反应促使其死亡。所以培养基 pH 值愈低, 灭菌所需的时间愈短。 影响培养基灭菌的因素 无菌检查 （一）无菌试验 1.肉汤培养法　2.斜面培养法　3.双碟培养法 （二）染菌的判断 1.连续3个时间的酚红肉汤无菌样发生颜色变化或浑浊。 2.双碟上连续3个时间样品长出杂菌 3.检查样品保留，以备长期监测。一般12小时后。 4、无菌检查与染菌处理 (3) 培养基中的颗粒 培养基中的颗粒小, 灭菌容易, 颗粒大, 灭菌难。一般含有小于1mm 的颗粒对培养基灭菌影响不大, 但颗粒大时, 影响灭菌效果, 应过滤除去。 (4) 泡沫 培养基的泡沫对灭菌极为不利, 因为泡沫中的空气形成隔热层,使传热困难, 热难穿透过去杀灭微生物。对易产生泡沫的培养基在灭菌时, 可加入少量消泡剂。对有泡沫的培养基进行连续灭菌时更应注意。 染菌的处理 　（一）污染杂菌的处理 　　　　1.种子罐的处理 　　　　2.发酵罐的处理 　　　　3.染菌后设备的处理 　（二）污染噬箘体的处理 噬菌体污染后发酵液转稀，泡沫增多，早期镜检发现菌体染色不均匀，在较短时间内菌体大量自溶，最后仅残留菌丝片段，平皿中出现典型的噬菌斑，营养成分很少消耗，产物合成停止。 处理方法：发酵液用高压蒸汽灭菌后放掉，严防发酵液任意流失；全部停产，对环境进行全面的清洗和消毒，断绝噬菌体的寄生基础；更换生产菌种，筛选抗噬菌体的菌种，防止重复污染。 防止染菌的措施 　 设备方面：要求发酵罐及其附属设备应做到无渗漏， 无死角。凡与物料、空气、下水道连接的管件都应保证 严密不漏，蛇形管和夹套应定期试漏。 空气净化系统方面：提高空气进口的空气洁净度，除尽 压缩空气中夹带的油和水，保持过滤介质的除菌效率。 定期检查更换空气过滤器过滤介质，使用过程中要经常 排放油水。 工艺方面：放罐后要进行全面检查清洗。（清理罐内残 渣，去除罐壁上的污垢等。） 空罐灭菌时要排尽罐内空气，灭菌时保持蒸 汽通畅，保证灭菌彻底。 实罐灭菌时要防止原料结块。 进入发酵罐的物料要保证无菌。 严格按照操作规