微生物发酵技术 任务三 培养基的灭菌方法 培养基的灭菌方法.pptVIP

项目二 培养基和设备的灭菌 单元二 微生物发酵制药技术基础 任务三 培养基灭菌方法 （一）分批灭菌 分批灭菌：分批灭菌就是将配制好的培养基全部输入到发酵罐内或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起加热至灭菌温度后维持一定时间，再冷却到接种温度，也称为间歇灭菌，实罐灭菌或实消，是中小型发酵罐通常采用的一种培养基灭菌方法。 分为三个阶段：升温、保温和冷却。 实罐灭菌是典型的分批灭菌。全过程包括升温、保温、降温三个过程 * 培养基的配制及输送：在配制罐中按照培养基配方配制培养基后，通过专用管道输入发酵罐中。 灭菌前准备工作：开始灭菌时，将发酵罐的空气分过滤器进行灭菌，用压缩空气将分过滤器吹干，保压。放去夹套或蛇管中的冷却水，开启排气管阀。 1.操作方法 * 加热 （1）预热 开启搅拌，在夹套或蛇管中通入蒸汽进行间接加热，培养基的温度达到90℃左右时，停止搅拌，关闭夹套蒸汽阀门。 预热的目的 防止直接导入蒸汽时由于培养基与蒸汽的温度过大而产生大量的冷凝水使培养基稀释 防止直接导入蒸汽所造成的泡沫急剧上升而引起的物料外溢。 1.操作方法 （2）三路进汽 从空气管、取样管、放料管蒸汽旁通阀门向罐内直接通入蒸汽，排气管冒出大量蒸汽后，打开接种、补料、消泡剂、酸碱等管道阀门，调节好各排汽和进汽阀门的开度，使培养基温度达到120℃，1×105pa。 三路进汽：蒸汽直接从空气管、取样管、放料管蒸汽旁通阀门进入罐内直接加热 图2-4 分批灭菌设备示意图 * 保温：调节好各进汽和排汽阀门开度，使罐压和温度保持在120℃、1×105pa。 凡进口在培养基液面下的各管道（空气、取样、排料）都应通入蒸汽，在液面上的各管道（接种、补料、消泡剂、酸碱补料等）则应排放蒸汽，保证灭菌彻底，不留死角。 1.操作方法 * 冷却：先关闭发酵罐顶部各路进料管道上的阀门，然后依次关闭放料管路、通风管路、取样管路上的阀门。保持罐顶的排气阀排蒸汽，使压力降低至0.05MPa时，打开通风管路上各空气阀，进无菌空气保压，一般调节罐压在0.1MPa左右。 再在夹套或蛇管中通入冷水，培养基温度降至70-80℃后，开搅拌，继续降温。使培养基温度降到所需要的温度。 1.操作方法 需注意问题 配制的培养基体积应准确 培养基灭菌前，要对发酵罐进行空消，对pH、DO传感电极进行校正 夹套内可通入蒸汽对培养基进行间接加热（预热），也可通入冷却水使培养基降温，这两个过程均需进行搅拌，但必须在70-80℃下才能搅拌。 在加热和保温过程中应使所有与发酵罐相连的管道中都有蒸汽通过，不留死角。 加热和保温过程中，防止突然开大或关小进汽、排汽阀门，避免大量泡沫产生。 冷却阶段，注意保压，防止二次污染 3.培养基分批灭菌的优点 设备要求低，不需另外设置加热冷却装置； 操作要求低，适于手动操作； 适合于小批量生产规模； 适合于含大量固体物质的培养基灭菌。 4.培养基分批灭菌的缺点 培养基营养物质损失较多，灭菌后培养基质量下降； 需反复进行加热和冷却，能耗较高； 不适合于大规模生产过程的灭菌； 加热和冷却所需时间较长，增加了发酵的准备时间，就相应地延长了发酵周期，使发酵罐得利用率降低。 （二）连续灭菌 将配制好的培养基通过专门设计的灭菌器，进行连续流动灭菌后，进入预先灭菌过的发酵罐中的灭菌方式，也称为连消。 依设备和工艺条件的不同，连续灭菌分： 连消塔加热的连续灭菌流程 喷射加热器加热的连续灭菌流程 薄板换热器加热的连续灭菌流程 1.连消塔加热的连续灭菌流程 这是国内味精厂普遍采用的连续灭菌流程。培养基用泵打入连消塔与蒸汽直接混合，在连消塔内的停留时间为20～30s，达到灭菌温度132℃。再送入维持罐保温，时间8～25min，最后由喷淋冷却器冷却至后续的发酵或培养温度。 缺点： 设备较庞大； 维持罐直径较大，不能保证物料先进先出，易发生局部过热或灭菌不足的现象； 喷淋冷却管道很长，对于黏度较高、固形物含量较 多的培养基极易堵塞。 2.喷射加热器加热的连续灭菌流程 优点：能保证培养液在喷射加热器和维持管中的先进先出，避免了培养基过热和灭菌不彻底现象，培养基总的受热时间短，营养物质的损失不严重。 缺点：真空冷却系统要求严格密封，以免重新污染。 3.薄板换热器加热的连续灭菌流程 * * 薄板换热器由于具有设备紧凑、占地面少、拆洗方便、传热面积和传热系数高、不使热敏物料产生局部过热现象等优点，被广泛用于食品、发酵、制药、化工部门作为加热、冷却或灭菌之用。 * * 采用板式换热器的连续灭菌流程，生培养液进入板式换热器的热回收与熟培养液先进行一次热交换达到预热，以便提高热量的利用率，然后进入加热阶段到灭菌温