關(guān)于培養(yǎng)基的滅菌第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日滅菌的原理及方法培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備的滅菌工藝

第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日

滅菌：指用化學(xué)或物理的方法殺滅或去除物料及設(shè)備中所有生命物質(zhì)的技術(shù)或工藝過程。

消毒：消除病原微生物的措施。在工業(yè)中一般都籠統(tǒng)地稱為殺菌或滅菌。第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日①生產(chǎn)菌和雜菌同時在培養(yǎng)基中生長，結(jié)果喪失了生產(chǎn)能力。

②雜菌的生長速度有時比生產(chǎn)菌生長得快，結(jié)果使反應(yīng)器中以雜菌為主。

③雜菌會污染最終產(chǎn)品。

④雜菌所產(chǎn)生的物質(zhì)，使提取產(chǎn)物時發(fā)生困難。

⑤雜菌降解所需要的產(chǎn)物。

⑥發(fā)酵如污染了噬菌體，可使生產(chǎn)菌株發(fā)生溶菌現(xiàn)象。

如有雜菌，可引起以下的后果：第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)滅菌的原理及方法一.幾種常見的滅菌方法

1.

化學(xué)試劑滅菌法原理：藥物與微生物細(xì)胞中的成分反應(yīng)，使蛋白質(zhì)變性、酶失活。使用范圍：器皿、雙手和實(shí)驗(yàn)室、無菌室的環(huán)境滅菌，不能用于培養(yǎng)基滅菌。常用的滅菌劑:第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日常用的滅菌劑化學(xué)物質(zhì)名稱有效濃度化學(xué)物質(zhì)名稱有效濃度新潔爾滅(苯扎溴銨)0.25%甲醛37%杜滅芬0.25%戊二醛2%高錳酸鉀0.1%-0.25%苯酚0.1-0.15%漂白粉5%過氧乙酸0.02%-0.2%酒精75%焦碳酸二乙酯0.01%-0.1%煤酚皂（來蘇爾）1%-5%第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日2.

輻射滅菌原理：利用高能量的電磁輻射與菌體核酸的光化學(xué)反應(yīng)造成菌體死亡。常用：紫外線、X射線和γ射線。使用范圍：用于室內(nèi)空氣及器皿表面滅菌。第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日3．干熱滅菌法原理：利用高溫對微生物有氧化、蛋白質(zhì)變性和電解質(zhì)濃縮作用而殺滅微生物。

常用方法：灼燒和電熱箱加熱，140-180℃1-2小時。使用范圍：玻璃及金屬用具及沙土管滅菌

第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日4．濕熱滅菌法

原理：蒸汽冷凝放出大量潛熱，具有穿透力，且在高溫有水分條件下，蛋白質(zhì)易變性。常用方法：水煮常壓滅菌：100℃飽和蒸汽滅菌：一般121℃，30分鐘使用范圍：培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備滅菌

第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日5．過濾除菌法

原理：利用微生物不能透過濾膜除菌。方法:0.01~0.45m孔徑濾膜。使用范圍：用于壓縮空氣、酶溶液及其他不耐熱化合物溶液除菌。

第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日6．火焰滅菌法原理：利用火焰直接殺死微生物。使用范圍：接種針、玻璃棒、三角瓶口第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日1.微生物熱死動力學(xué)（對數(shù)殘存定律）

-dN/dt=KN

N：菌體個數(shù)（個）t:滅菌時間（S）k：反應(yīng)速度常數(shù)（S-1）dN/dt:菌體受熱死亡速率第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日LnN/N0=-KtN=N0e-Kt以菌體的殘留數(shù)LnN/N0的對數(shù)與時間t作圖，得出一條直線，其斜率為-K。第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日2.反應(yīng)速率常數(shù)K

如何通過實(shí)驗(yàn)根據(jù)對數(shù)殘存定律確定某一溫度,某一微生物的K？1).K與菌種的特性有關(guān)相同溫度下，微生物越耐熱，k值越小。相同溫度下，微生物越不耐熱，k值越大。第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日2).K與滅菌溫度有關(guān)K=Ae–△E

/RT（阿累尼烏斯方程）LnK=LnA-△E/RTA：比例常數(shù)R：氣體常數(shù)(J/molK)T：絕對溫度(K)△E：殺死細(xì)菌所需的活化能（J/mol）121℃118℃115℃110℃105℃第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備的滅菌工藝

一．培養(yǎng)基滅菌時間的選擇

t=1/k*Ln(N0/N)

其中K：一般耐熱的細(xì)菌芽孢的K值N0：細(xì)菌及芽孢數(shù)之和N：10-3

第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二.培養(yǎng)基滅菌溫度的選擇

選擇即能達(dá)到滅菌要求，

又保證營養(yǎng)成分不被破壞的溫度。第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三．影響滅菌效果的因素

微生物種類：不同的微生物k值不同。初始菌量：在保持N值不變的前提下，t與初始菌量N0的對數(shù)成正比。培養(yǎng)基成份：油脂、蛋白質(zhì)增加微生物的耐熱性。傳熱與混合狀況：影響受熱均勻度。培養(yǎng)基中固體顆粒的存在影響熱穿透。蒸汽中空氣的存在降低蒸汽分壓和滅菌溫度。pH：酸性pH下可加快微生物熱死速率。

第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日四.培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備的滅菌方法

（一）實(shí)驗(yàn)室種子培養(yǎng)基滅菌方法

手提式滅菌鍋。容量小。使用高壓蒸汽滅菌鍋第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日立式或臥式滅菌鍋。容量較大，一般能裝幾十瓶或幾百瓶。第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日滅菌柜。要和蒸汽鍋爐配套，用于大量種瓶培養(yǎng)基的滅菌，一次能裝幾百至幾千瓶(袋)。第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日（二）分批滅菌(batchsterilization）

1．定義：將配制好的培養(yǎng)基輸入發(fā)酵罐中，用蒸汽加熱，使培養(yǎng)基和設(shè)備同時滅菌的一種滅菌方式。第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日2．操作過程：空罐準(zhǔn)備：清洗、檢修和檢測。升溫：把培養(yǎng)基加熱到滅菌所需的溫度。保溫維持：在滅菌溫度下保持滅菌所需時間。冷卻保壓：把培養(yǎng)基的溫度降低到接種的溫度。第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日溫度隨滅菌時間的變化第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日四路出汽：直接蒸汽從排氣、接種、進(jìn)料和消沫劑管排氣分批滅菌設(shè)備示意圖三路進(jìn)汽：直接蒸汽從通風(fēng)、取樣和出料口進(jìn)入罐內(nèi)直接加熱，直到所規(guī)定的溫度，并維持一定的時間。這就是所謂的“三路進(jìn)氣”。

第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日（三）連續(xù)滅菌（continuoussterilization）

1．定義：將培養(yǎng)基通過專門設(shè)計的滅菌器，進(jìn)行連續(xù)流動滅菌后，進(jìn)入預(yù)先滅過菌的發(fā)酵罐中的滅菌方式。2．流程：1)由熱交換器組成的滅菌系統(tǒng)2)蒸汽直接噴射型的連續(xù)滅菌系統(tǒng)3)由連消塔、維持罐和噴淋冷卻組成的滅菌系統(tǒng)第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日1)由熱交換器組成的滅菌系統(tǒng)工藝流程圖第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日溫度隨時間的變化第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日2)蒸汽直接噴射型的連續(xù)滅菌系統(tǒng)第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日溫度隨滅菌時間的變化第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日3)由連消塔、維持罐和噴淋冷卻組成的滅菌系統(tǒng)第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日（四）連續(xù)滅菌與分批滅菌的比較與選擇分批滅菌優(yōu)點(diǎn)：1.不需附加設(shè)備2.蒸汽利用率高3.節(jié)約勞動力缺點(diǎn)1.培養(yǎng)基質(zhì)量比較差2.罐的利用率低3.冷卻水用量大

連續(xù)滅菌優(yōu)點(diǎn):1.采用高溫快速滅菌法2.可以把培養(yǎng)基按性質(zhì)分開滅菌3.有利于自動控制4.節(jié)省冷卻水缺點(diǎn)1.投資費(fèi)用高2.對物料要求高第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日選擇原則：1．

培養(yǎng)基成份（易降解成分、液化情況等)2．

設(shè)備狀況（冷卻面積、傳動裝置等）

3.動力條件第三十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日(五)、發(fā)酵罐的滅菌培養(yǎng)基的滅菌如果是采用連續(xù)滅菌法。則發(fā)酵罐應(yīng)在加入滅菌的培養(yǎng)基前先行單獨(dú)滅菌。通常是用蒸汽加熱發(fā)酵罐的夾套或設(shè)管并從空氣分布管中通入蒸汽，充滿整個容器后，再從排氣管中緩緩排出。容器內(nèi)的蒸汽壓力保持1公斤，20分鐘。在保溫結(jié)束后，關(guān)鍵是隨即通入無菌空氣，使容器保持正壓，防止形成真空而吸入帶菌的空氣。第三十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日(六)、補(bǔ)料液的滅菌在發(fā)酵過程中，往往要向發(fā)酵罐中補(bǔ)入各種不同的料液。這些料液都必需經(jīng)過滅菌。滅菌的方法則視料液的性質(zhì)、體積和補(bǔ)料速率而