生物工艺省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章培养基灭菌与空气净化
第一节培养基灭菌
一、灭菌原理和方法
消毒是指用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外病原微生物。普通只能杀死营养细胞而不能杀死细菌芽孢。比如，巴氏消毒法，是将物料加热至60℃维持30min，以杀死不耐高温微生物营养细胞。
灭菌是用物理或化学方法杀死或除去环境中全部微生物，包含营养细胞、细菌芽孢和孢子。
消毒不一定能到达灭菌要求，而灭菌则可到达消毒目标。关于灭菌和消毒不正确了解是（）
A．灭菌是指杀灭环境中一切微生物细
胞、芽孢和孢子
B．消毒和灭菌实质上是相同
C．接种环用灼烧法灭菌
D．惯用灭菌方法有加热法、过滤法、紫外
线法、化学药品法防腐（antisepsis）除菌方法1.化学试剂灭菌法谷氨酸棒状杆菌培养液常采取灭菌方法是（）
A．高压蒸汽灭菌
B．高温灭菌
C．加入抗生素灭菌
D．酒精灭菌二、培养基湿热灭菌将配制好培养基同时放在发酵罐或其它装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌过程，也称实罐灭菌。发酵罐连续灭菌流程与设备（3）维持罐，使料液在灭菌温度下保持57min。因为：连消塔加热时间很短，光靠这段时间灭菌是不够；
（4）冷却管，使料液冷却到4050°C后（冷水喷淋），输送到预先灭菌过罐内。连续灭菌过程中温度改变(虚线)罐头食品在很长时间内不会腐败变质,是因为()。
A.罐头密封很严，细菌无法侵入
B.罐头密封很严，细菌无法呼吸
C.罐头在封罐前经过高温高压灭菌，封罐后
罐内没有细菌
D.罐头在封罐前经过高温高压灭菌，封罐后
罐内细菌无法生存第二节空气净化（除菌）
发酵对空气无菌程度要求
普通要求1000次使用周期中只允许有一个菌经过，即经过滤后空气无菌程度为N=10-3。空气中微生物(包含细菌、酵母、霉菌和病毒)含量普通为103~104个／米3。普通附着在空气中灰尘上或雾滴上。
灰尘粒子平均大小约0.6μm左右，空气除菌主要去除空气中微粒(0.6~1μm）。一、空气除菌方法二、空气过滤除菌原理与介质
1.过滤除菌种类
绝对过滤：过滤介质滤孔小于细胞和孢子。
如聚乙烯醇缩甲醛树脂（PVF）制成0.3m微孔滤膜。
深层介质过滤：介质孔隙普通大于微生物细胞。
如用棉花、玻璃纤维和颗粒活性炭填充过滤器。2.深层介质过滤原理
微粒随气流经过滤层时，因为滤层纤维层层妨碍，使气流出现无数次改变运动速度和方向绕流运动，引发微粒与滤层纤维间产生惯性冲击、拦截、布朗扩散、重力沉降、静电引力等作用把微粒滞留在纤维表面上，实现过滤目标。3.空气过滤除菌介质（２）纸类过滤介质——超细玻璃纤维纸
36张叠在一起使用，过滤效率高，压降小。
缺点：强度不大（尤其是受潮后）。发酵生产中制备无菌空气大致过程三、空气预处理
目标:
提升压缩前空气洁净度
去除压缩后空气中油和水1.提升压缩前空气洁净度
（1）提升空气吸气口位置
（2）在空气入口处设置粗过滤器
——捕集较大灰尘颗粒，并保护空压机。高空取气管高效前置过滤除菌流程2.空气压缩和压缩空气冷却
（1）空气压缩：克服输送过程中过滤介质阻力并维持一定气流速度。
（2）压缩后空气温度显著上升，需冷却。因为
压缩后高温空气能引发过滤介质炭化或燃烧
增大发酵罐降温负荷
增加培养液水分蒸发
普通用列管式冷却器进行冷却。空气贮罐
消除压缩机排出空气量脉冲，维持稳定空气压力。
利用重力沉降作用除去部分油雾。
紧接空压机安装。
有些装有冷却管。3.压缩空气除油除水
冷却降温后空气湿度增大，会使过滤介质受潮失效。
两类设备
旋风分离器——利用离心力进行沉降，对于10m以上微粒分离效率较高。
丝网分离器——利用惯性进行拦截，分离效率较高，能除去2～5m细小颗粒。旋风分离器采取惯性拦截等机理，有效去除空气中水、油雾、尘埃，不锈钢丝网可清洗，使用寿命长。4.空气加热
将除油水空气加热（温差在10～15°C左右），降低相对湿度（达50%～60%）后，输入过滤器。
用列管换热器。空气过滤除菌设备流程四、空气过滤器
过滤除菌关键设备180M3发酵罐车间发酵车间空气过滤器空气净化流程