发酵工业无菌技术.ppt

本章内容一、概念：灭菌、消毒、除菌、防腐二、发酵工业污染的防治策略1.染菌的不良后果2.染菌危害的具体分析（1）染菌对不同菌种发酵的影响B.霉菌
PenG：青霉素水解酶上升，PenG迅速破坏，发酵一无所获。
柠檬酸：pH2.0，不易染菌，主要防止前期染菌。
C.酵母菌:易污染细菌以及野生酵母菌
D.疫苗：无论污染的是活菌、死菌或内外毒素，都应全部废弃。（2）染菌种类对发酵的影响（3）不同发酵时期染菌对发酵的影响（3）不同发酵时期染菌对发酵的影响（4）杂菌污染对发酵产物提取和产品质量的影响1.染菌的检查与判断1污染原因分析预防“死角”发酵罐罐底脓疱状积垢造成“死角”法兰连接不当造成的“死角”灭菌时蒸汽不易通达的“死角”及其消除方法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采取哪些措施能够保持无菌发酵？有关细菌耐热性的特性（2）D值D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。
因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比。
注意：D值不受原始菌数影响
D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它因素而异。表1瞬间加热和冷却条件下单位时间为D时的细菌死亡速率从表1可以看出，从5D以后，为负指数，也就是说有1/10~1/10000活菌残存下来的可能。
细菌和芽孢按分数出现并不显示，这只是表明理论上很难将活菌完全消灭掉。
实际上，这应该从概率的角度来考虑，如果100支试管中各有1ml悬浮液，每ml悬浮液中仅含有1个芽孢，经过5D处理后，残存菌数为10-1，即1/10活10/100，也就是100支试管中可能有90支不再有活菌存在，而10支尚有活菌的可能。D值可以根据图1中直线横过一个对数循环所需的热处理时间求得。当然也可以根据直线方程式求得，因为它为直线斜率的倒数，即：
例1：
100℃热处理时，原始菌数为1×104，热处理3分钟后残存的活菌数是1×101，求该菌D值。

即D100℃=1.00Z细菌的热力致死时间随致死温度而异。它表示了不同热力致死温度时细菌芽孢的相对耐热性。
与热力致死速率曲线一样，若以热处理温度为横坐标，以热处理时间为纵坐标（对数值），就得到一条直线，即热力。
表明热力致死规律同样按指数递降进行。
Z值的概念：直线横过一个对数循环所需要改变的温度数（℃）。
换句话说：Z值为热力致死时间按照1/10，或10倍变化时相应的加热温度变化（℃）。
Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。通常用121℃（国外用250F°或121.1℃）作为标准温度，该温度下的热力致死时间用符号F来表示，并称为F值。
F值的定义就是在121.1℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间——F值与原始菌数是相关的。

若T2=121.1℃，则t2=F
除菌的方法（一）高温杀菌作用的种类1．干热灭菌法，将金属制品或清洁玻璃器皿放入电热烘箱内，在150～170℃下维持1～2h后，即可达到彻底灭菌的目的。
在这种条件下，可使细胞膜破坏、蛋白质变性、原生质干燥，以及各种细胞成分发生氧化。
灼烧，是一种最彻底的干热灭菌方法，但它只能用于接种环、接种针等少数对象的灭菌。2．湿热灭菌法（1）常压法间歇灭菌法，又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。适用于不耐热培养基的灭菌。
方法是：将待灭菌的培养基在80～100℃下蒸煮15～60分钟，以杀死其中所有微生物的营养细胞，然后置室温或37℃下保温过夜，诱导残留的芽孢发芽，第二天再以同法蒸煮和保温过夜，如此连续重复3天，即可在较低温度下达到彻底灭菌的效果。
（2）加压法连续加压灭菌法连续加压灭菌法优点（二）影响加压蒸汽灭菌效果的因素（2）灭菌锅内空气排除程度的影响
检验灭菌锅内空气排除度，可采用多种方法。最好的办法是灭菌锅上同时装有压力表和温度计，其次是将待测气体通过橡胶管引入深层冷水中，如只听到“扑扑”声而未见有气泡冒出，也可证明锅内已是纯蒸汽了。
（3）灭菌对象pH的影响
（4）灭菌对象的体积。要防止用常规的压力和时间在加压灭菌锅内进行大容量培养基的灭菌。
（5）加热与散热速度。这两段时间也对灭菌效果和培养基成分发生影响。为了使科学研究的结果有良好的重演性，在灭菌操作中对这些技术细节都应加以注意。

（三）高温对培养基成分的有害影响及其防止消除高温有害影响的措施（4）对含有在高温下易破坏成分的培养基（如含糖组合培养基）可进行低压灭菌（在112℃即0.57kg／cm2或8磅／英寸2下灭菌15分钟）或间歇灭菌；
（5）在大规模发酵工业中，可采用连续加压灭菌法进行培养基的灭菌
（二）灭菌设备l、高压蒸汽灭菌生