第四章滅菌及染菌的防治第四章滅菌及染菌的防治一、定義：

滅菌是指用物理的或化學的方法殺滅或除掉物料及設備中所有生命有機體的過程。二、工業滅菌分類

第一節概述１.物理滅菌：高溫、輻射、過濾滅菌２.化學物質滅菌：化學藥劑一、定義：第一節概述１.物理滅菌：高溫、輻射、過濾滅菌１.物理滅菌（1）干熱滅菌：干熱空氣或火焰干熱空氣滅菌

生產上常用的滅菌條件為160-170℃、1.5h以上。

火焰滅菌：

主要用于金屬接種工具、試管口、錐形瓶口、接種移液管和滴管外部滅菌。

特點：時間長、耗熱量大，應用不廣。應用：一般用于滅菌后要求保持干燥狀態的物料。１.物理滅菌（1）干熱滅菌：干熱空氣或火焰干熱空氣滅菌特點：（2）濕熱滅菌－蒸汽滅菌用高壓蒸汽將物料升溫到115－140℃保持一定時間。常用的滅菌條件是120℃，20－30min。優點：①微生物對干熱的耐受比濕熱大得多②濕熱蒸汽有潛熱③濕熱對微生物細胞具有強大的穿透力應用：廣泛用于物料或設備容器的滅菌。熱阻指標：殺滅芽孢桿菌的溫度和時間常見熱阻指標：115℃，30min

120℃，15min130℃，30min（2）濕熱滅菌－蒸汽滅菌（3）射線滅菌方法：通常用紫外線、高能量的電磁波或粒子輻射滅菌。其中以紫外線最常用。原理：紫外線的作用光譜與細菌體內核酸的吸收光譜相一致，DNA鏈上核苷酸的堿基因此具有強烈的吸收紫外線的能力，引起DNA結構形式的變化而導致死亡。特點：紫外線對芽孢和營養細胞都能起作用，但其穿透力極低應用：只能用于表面滅菌。主要用來進行一定空間內空氣的滅菌（如無菌室等）。（3）射線滅菌（４）介質過濾除菌定義：采用過濾介質，如濾膜，過濾器等過濾原理：過濾介質的孔徑一般很小，不能用于培養基或設備等的滅菌．應用：少數澄清的液體成分發酵過程中所用的大量無菌空氣（４）介質過濾除菌２.化學滅菌

定義：化學藥劑滅菌是通過藥劑與微生物細胞接觸而發生諸如蛋白質變性等作用而達到殺滅微生物的目的?；瘜W滅菌的優點：（1）殺菌譜廣，有效濃度低且殺滅微生物的速度快。（2）性質穩定，易溶于水且可在常溫下使用。（3）無腐蝕性，無毒或低毒，使用安全。（4）效率低，易殘留，損耗大。２.化學滅菌

定義：化學藥劑滅菌是通過藥劑與微生物細胞接觸而常用的化學藥劑：乙醇、甲醛、苯扎溴銨（新潔爾滅）、戊二醛、環氧乙烷、漂白粉和苯酚（石炭酸）等。用途：化學滅菌主要用來進行皮膚表面、器具及無菌區域的滅菌，很少用于培養基的滅菌。常用的化學藥劑：乙醇、甲醛、苯扎溴銨（新潔爾滅）、戊二醛、環第二節培養基及有關設備的滅菌工業上對培養基及有關設備的滅菌多采用濕熱機蒸汽滅菌．具體包括：實罐滅菌（實消）空罐滅菌（空消）連續滅菌（連消）附屬設備滅菌第二節培養基及有關設備的滅菌工業上對培養基及有關設備的一、實罐滅菌（分批滅菌）分批滅菌是將配制好的培養基分批投入發酵罐中，經過間接蒸汽預熱后，直接通入飽和蒸汽使培養基和設備一起滅菌。流程：培養基預熱→培養基滅菌→冷卻一、實罐滅菌（分批滅菌）過程：1．培養基預熱：將各排汽閥打開，蒸汽由蛇管或夾套引入，溫度80～90℃。

目的：防止培養基與蒸汽溫差過大，產生冷凝水稀釋培養基或泡沫急增。2．培養基滅菌：將蒸汽由進氣口、進料口、取樣口等

導入罐內，120～130℃，保溫30min。目的：使罐內液體翻動劇烈，物料達到均一的滅菌溫度。3．冷卻：滅菌將要結束時，應立即引入無菌空氣以保持罐壓，然后開夾套或蛇管冷卻水冷卻．目的：避免罐壓迅速下降，產生負壓而抽吸外界空氣。過程：進氣口、

進料口、

取樣口等

進蒸汽進氣口、

進料口、

取樣口等

進蒸汽二、空罐滅菌（空消）空罐滅菌即發酵罐罐體的滅菌。由進汽閥引入蒸汽，空罐滅菌一般維持罐壓1.5×105～2.0×105Pa，罐溫125～130℃，30～45min。滅菌后為避免罐壓急速下降造成負壓，要等到經過滅菌的無菌培養基輸入罐內后，才可以開冷卻水冷卻。二、空罐滅菌（空消）空罐滅菌即發酵罐罐體的滅菌。三、連續滅菌（連續滅菌）培養基通過連續滅菌裝置，進行快速這續加熱滅菌，并快速冷卻，再立即輸入預先經過空罐滅菌后的發酵罐中。流程：培養基預熱連續滅菌維持滅菌溫度冷卻三、連續滅菌（連續滅菌）培養基通過連續滅菌裝置，進行快速培養基預熱連續滅菌維持滅菌冷卻培養基預熱連續滅菌維持滅菌過程：1．培養基預熱：60－75℃，避免連續滅菌時由于料液與蒸汽溫度相差過大。2．連續滅菌：連消塔中高溫蒸汽連續滅菌，溫度一般以125－135℃，時間5min左右為宜。3．維持滅菌溫度：利用維持罐使料液在滅菌溫度下保持5—7min，蒸汽100℃，4-5×105Pa,以達到徹底滅菌的目的。4．冷卻：采用冷水噴淋時，噴淋前冷卻管內應充滿填料。過程：特點：（1）連續滅菌的時間短、溫度較高。培養基受到的破壞較少，故質量較好。（2）不足之處是所需設備較多，操作較麻煩，染菌的機會也相應增多。特點：四、發酵附屬設備及管路的滅菌

發酵附屬設備有總空氣過濾器、管道、計量罐、補料罐等。過程同空消．四、發酵附屬設備及管路的滅菌

發酵附屬設備有總空氣過濾器、管一、原理１.抗生素－幾乎都屬好氧微生物，發酵過程需大量無菌氧氣。工業采用無菌空氣。2.空氣中的污染物３.工業生產中對空氣質量的要求是：無菌，無灰塵，無雜質，無水，無油等。第三節空氣過濾除菌粉塵顆粒

微生物一、原理第三節空氣過濾除菌粉塵顆粒

微生物４.空氣除菌方法輻射殺菌靜電除菌濕熱殺菌化學藥品法過濾除菌法４.空氣除菌方法輻射殺菌５.空氣過濾除菌的機制

包括：截留作用、沉降作用、靜電吸附、慣性碰撞、擴散現象等６.空氣過濾除菌特點：（１）空氣流動性好；（２）微生物附著于塵粒上，過濾除塵粒的同時除微生物。５.空氣過濾除菌的機制二、空氣過濾介質1、要求：能耐高溫、高壓，不易被油水污染。且成本低、易更換。2、常用的空氣過濾介質：棉花、活性炭、玻璃棉、超細玻璃纖維紙、石棉濾板等。3、新型過濾介質：膜過濾器。二、空氣過濾介質1、要求：能耐高溫、高壓，不易被油水污染。且三、空氣過濾除菌的過程冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程三、空氣過濾除菌的過程冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程第四章滅菌及染菌的防治課件制備無菌空氣的大致過程無菌空氣空氣高空取氣管除塵器空氣壓縮機貯氣罐一級冷卻器油水分離器二級冷卻器除霧器加熱器過濾器制備無菌空氣的大致過程無菌空氣空氣高空取氣管除塵器空氣壓兩級冷卻、分離、加熱的空氣除菌設備流程兩級冷卻、分離、加熱的空氣除菌設備流程空氣除菌設備內部示意圖空氣除菌設備內部示意圖具體過程1、空氣的采集和壓縮

采集：空氣采集口一般設置距離地面至少10-15m，遠離塵埃集中位置，盡量設置于上風口方向；空氣自采集口進入空氣壓縮機前先通過粗過濾裝置去除大的塵埃顆粒?？諝獠杉趹M量提高，每升高３米，微生物少一個數量級２、空氣壓縮：渦輪空壓機和往復式空壓機，使空氣溫度升高到120－150℃３、空氣儲罐：沉降大的水、油具體過程４、兩次冷卻，空氣第一次冷卻到30～35℃，第二級冷卻至20～25℃，壓縮空氣冷卻后相對濕度可達100%,達露點，凝結為水滴、油滴５、旋風分離：除空氣凝結的水、油６、絲網分離：除剩余凝結水油及蒸汽７、總過濾器（高效、亞高效）充分過濾除菌。４、兩次冷卻，空氣第一次冷卻到30～35℃，第二級冷卻至20第四節發酵染菌的原因及防治１、種子帶菌接種瓶中剩余的少量種子液繼續進行培養，以觀察判定是否為種子帶菌。制備種子時對沙土管、冷凍管、斜面及搖瓶進行嚴格控制。一、常見的染菌原因及防治第四節發酵染菌的原因及防治１、種子帶菌一、常見的染菌原因及２、設備及附件滲漏－－最常見1）化學腐蝕原因：培養基成分復雜，或有酸、堿等與設備金屬發生化學作用措施：使用耐腐蝕材料、防腐涂料。２）磨損原因：培養基中的固體成分，與設備長期摩擦。措施：培養基中固體成分充分研細，定期檢查設備３）電化學腐蝕還沒有可以防止的方法。２、設備及附件滲漏－－最常見1）化學腐蝕３、培養基滅菌不徹底

1）蒸汽壓力不足或蒸汽量不足以及滅菌時間不夠；2）滅菌時培養基產生大量泡沫或發酵罐內有污垢堆積以及培養基中有不溶解的固體顆粒；3）設備制作或安裝不合理，存在著蒸汽不易到達的部位，造成“死角”。３、培養基滅菌不徹底

1）蒸汽壓力不足或蒸汽量不足以及滅菌時４、空氣系統

1）油摻入空氣和列管式冷卻器穿孔?？刹捎脽o潤滑油活塞式空氣壓縮機和定期檢查列管式冷卻器來解決。2）空氣過濾器過濾介質松動、過濾介質老化、操作不當使過濾介質受潮、滅菌時被冷凝水潤濕等。可通過嚴格按操作規程操作，定期更換過濾介質和檢修過濾器加以解決。４、空氣系統

1）油摻入空氣和列管式冷卻器穿孔。五、噬菌體污染－較少見，但后果最嚴重噬菌體污染會出現的現象：發酵液突然轉稀，泡沫增多，在較短時間內菌體大量自溶，平皿培養出現典型的噬菌斑，培養液變稀，泡沫上升。五、噬菌體污染－較少見，但后果最嚴重處理方法：（1）發酵液用高壓蒸汽徹底滅菌放掉，嚴防發酵液任意流失。（2）發酵罐、附屬設備及周圍環境徹底清理、檢查并滅菌。（3）更換菌種乃至更換抗生素的生產品種，可防止噬菌體的重復污染。處理方法：二、染菌的判斷及防治措施１、判斷：１）無菌實驗２）發酵參數檢控３）發酵液性狀２、處理：１）前期染菌２）中期染菌３）噬菌體污染二、染菌的判斷及防治措施第四章滅菌及染菌的防治第四章滅菌及染菌的防治一、定義：

滅菌是指用物理的或化學的方法殺滅或除掉物料及設備中所有生命有機體的過程。二、工業滅菌分類

第一節概述１.物理滅菌：高溫、輻射、過濾滅菌２.化學物質滅菌：化學藥劑一、定義：第一節概述１.物理滅菌：高溫、輻射、過濾滅菌１.物理滅菌（1）干熱滅菌：干熱空氣或火焰干熱空氣滅菌

生產上常用的滅菌條件為160-170℃、1.5h以上。

火焰滅菌：

主要用于金屬接種工具、試管口、錐形瓶口、接種移液管和滴管外部滅菌。

特點：時間長、耗熱量大，應用不廣。應用：一般用于滅菌后要求保持干燥狀態的物料。１.物理滅菌（1）干熱滅菌：干熱空氣或火焰干熱空氣滅菌特點：（2）濕熱滅菌－蒸汽滅菌用高壓蒸汽將物料升溫到115－140℃保持一定時間。常用的滅菌條件是120℃，20－30min。優點：①微生物對干熱的耐受比濕熱大得多②濕熱蒸汽有潛熱③濕熱對微生物細胞具有強大的穿透力應用：廣泛用于物料或設備容器的滅菌。熱阻指標：殺滅芽孢桿菌的溫度和時間常見熱阻指標：115℃，30min

120℃，15min130℃，30min（2）濕熱滅菌－蒸汽滅菌（3）射線滅菌方法：通常用紫外線、高能量的電磁波或粒子輻射滅菌。其中以紫外線最常用。原理：紫外線的作用光譜與細菌體內核酸的吸收光譜相一致，DNA鏈上核苷酸的堿基因此具有強烈的吸收紫外線的能力，引起DNA結構形式的變化而導致死亡。特點：紫外線對芽孢和營養細胞都能起作用，但其穿透力極低應用：只能用于表面滅菌。主要用來進行一定空間內空氣的滅菌（如無菌室等）。（3）射線滅菌（４）介質過濾除菌定義：采用過濾介質，如濾膜，過濾器等過濾原理：過濾介質的孔徑一般很小，不能用于培養基或設備等的滅菌．應用：少數澄清的液體成分發酵過程中所用的大量無菌空氣（４）介質過濾除菌２.化學滅菌

定義：化學藥劑滅菌是通過藥劑與微生物細胞接觸而發生諸如蛋白質變性等作用而達到殺滅微生物的目的?；瘜W滅菌的優點：（1）殺菌譜廣，有效濃度低且殺滅微生物的速度快。（2）性質穩定，易溶于水且可在常溫下使用。（3）無腐蝕性，無毒或低毒，使用安全。（4）效率低，易殘留，損耗大。２.化學滅菌

定義：化學藥劑滅菌是通過藥劑與微生物細胞接觸而常用的化學藥劑：乙醇、甲醛、苯扎溴銨（新潔爾滅）、戊二醛、環氧乙烷、漂白粉和苯酚（石炭酸）等。用途：化學滅菌主要用來進行皮膚表面、器具及無菌區域的滅菌，很少用于培養基的滅菌。常用的化學藥劑：乙醇、甲醛、苯扎溴銨（新潔爾滅）、戊二醛、環第二節培養基及有關設備的滅菌工業上對培養基及有關設備的滅菌多采用濕熱機蒸汽滅菌．具體包括：實罐滅菌（實消）空罐滅菌（空消）連續滅菌（連消）附屬設備滅菌第二節培養基及有關設備的滅菌工業上對培養基及有關設備的一、實罐滅菌（分批滅菌）分批滅菌是將配制好的培養基分批投入發酵罐中，經過間接蒸汽預熱后，直接通入飽和蒸汽使培養基和設備一起滅菌。流程：培養基預熱→培養基滅菌→冷卻一、實罐滅菌（分批滅菌）過程：1．培養基預熱：將各排汽閥打開，蒸汽由蛇管或夾套引入，溫度80～90℃。

目的：防止培養基與蒸汽溫差過大，產生冷凝水稀釋培養基或泡沫急增。2．培養基滅菌：將蒸汽由進氣口、進料口、取樣口等

導入罐內，120～130℃，保溫30min。目的：使罐內液體翻動劇烈，物料達到均一的滅菌溫度。3．冷卻：滅菌將要結束時，應立即引入無菌空氣以保持罐壓，然后開夾套或蛇管冷卻水冷卻．目的：避免罐壓迅速下降，產生負壓而抽吸外界空氣。過程：進氣口、

進料口、

取樣口等

進蒸汽進氣口、

進料口、

取樣口等

進蒸汽二、空罐滅菌（空消）空罐滅菌即發酵罐罐體的滅菌。由進汽閥引入蒸汽，空罐滅菌一般維持罐壓1.5×105～2.0×105Pa，罐溫125～130℃，30～45min。滅菌后為避免罐壓急速下降造成負壓，要等到經過滅菌的無菌培養基輸入罐內后，才可以開冷卻水冷卻。二、空罐滅菌（空消）空罐滅菌即發酵罐罐體的滅菌。三、連續滅菌（連續滅菌）培養基通過連續滅菌裝置，進行快速這續加熱滅菌，并快速冷卻，再立即輸入預先經過空罐滅菌后的發酵罐中。流程：培養基預熱連續滅菌維持滅菌溫度冷卻三、連續滅菌（連續滅菌）培養基通過連續滅菌裝置，進行快速培養基預熱連續滅菌維持滅菌冷卻培養基預熱連續滅菌維持滅菌過程：1．培養基預熱：60－75℃，避免連續滅菌時由于料液與蒸汽溫度相差過大。2．連續滅菌：連消塔中高溫蒸汽連續滅菌，溫度一般以125－135℃，時間5min左右為宜。3．維持滅菌溫度：利用維持罐使料液在滅菌溫度下保持5—7min，蒸汽100℃，4-5×105Pa,以達到徹底滅菌的目的。4．冷卻：采用冷水噴淋時，噴淋前冷卻管內應充滿填料。過程：特點：（1）連續滅菌的時間短、溫度較高。培養基受到的破壞較少，故質量較好。（2）不足之處是所需設備較多，操作較麻煩，染菌的機會也相應增多。特點：四、發酵附屬設備及管路的滅菌

發酵附屬設備有總空氣過濾器、管道、計量罐、補料罐等。過程同空消．四、發酵附屬設備及管路的滅菌

發酵附屬設備有總空氣過濾器、管一、原理１.抗生素－幾乎都屬好氧微生物，發酵過程需大量無菌氧氣。工業采用無菌空氣。2.空氣中的污染物３.工業生產中對空氣質量的要求是：無菌，無灰塵，無雜質，無水，無油等。第三節空氣過濾除菌粉塵顆粒

微生物一、原理第三節空氣過濾除菌粉塵顆粒

微生物４.空氣除菌方法輻射殺菌靜電除菌濕熱殺菌化學藥品法過濾除菌法４.空氣除菌方法輻射殺菌５.空氣過濾除菌的機制

包括：截留作用、沉降作用、靜電吸附、慣性碰撞、擴散現象等６.空氣過濾除菌特點：（１）空氣流動性好；（２）微生物附著于塵粒上，過濾除塵粒的同時除微生物。５.空氣過濾除菌的機制二、空氣過濾介質1、要求：能耐高溫、高壓，不易被油水污染。且成本低、易更換。2、常用的空氣過濾介質：棉花、活性炭、玻璃棉、超細玻璃纖維紙、石棉濾板等。3、新型過濾介質：膜過濾器。二、空氣過濾介質1、要求：能耐高溫、高壓，不易被油水污染。且三、空氣過濾除菌的過程冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程三、空氣過濾除菌的過程冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程第四章滅菌及染菌的防治課件制備無菌空氣的大致過程無菌空氣空氣高空取氣管除塵器空氣壓縮機貯氣罐一級冷卻器油水分離器二級冷卻器除霧器加熱器過濾器制備無菌空氣的大致過程無菌空氣空氣高空取氣管除塵器空氣壓兩級冷卻、分離、加熱的空氣除菌設備流程兩級冷卻、分離、加熱的空氣除菌設備流程空氣除菌設備內部示意圖空氣除菌設備內部示意圖具體過程1、空氣的采集和壓縮

采集：空氣采集口一般設置距離地面至少10-15m，遠離塵埃集中位置，盡量設置于上風口方向；空氣自采集口進入空氣壓縮機前先通過粗過濾裝置去除大的塵埃顆粒。空氣采集口應盡量提高，每升高３米，微生物少一個數量級２、空氣壓縮：渦輪空壓機和往復式空壓機，使空氣溫度升高到120－150℃３、空氣儲罐：沉降大的水、油具體過程４、兩次冷卻，空氣第一次冷卻到30～35℃，第二級冷卻至20～25℃，壓縮空氣冷卻后相對濕度可達100%,達露點，凝結為水滴、油滴５、旋風分離：除空氣凝結的水、油６、絲網分離：除剩余凝結水油及蒸汽７、總過濾器（高效、亞高效）充分過濾除菌。４、兩次冷卻，空氣第一次冷卻到30～35℃，第二級冷卻至20第四節發酵染菌的原因及防治１、種子