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脱脂系列第三章灭菌技能【本章研习的方针和哀求】明晰培植基灭菌的道理明晰发酵培植液的无菌检验手段明晰氛围除菌的道理。熟练氛围过滤除菌的流程和常睹筑立无菌。左右常用的灭菌手段和道理左右培植基分批灭菌和不断灭菌的操作流程左右发酵用氛围的质料轨范。第一节灭菌灭菌是指用物理的或化学的手段杀灭或除掉物料及筑立中一起有人命的有机体的技能或工艺流程。一、常用灭菌手段的根本道理(一)化学物质(药剂)灭菌化学药剂合用于坐蓐车间境况的灭菌接种操作前小型用具的灭菌等。唞唟唠常用的化学药剂先容如下:.乙醇乙醇溶液杀菌感化最强.甲醛将甲醛溶液()直接加热按mlm盘算用量.新洁而灭的溶液.石炭酸的水溶液(二)辐射灭菌紫外线波长正在nm限制内(三)干热灭菌平常哀求℃保温h。外干热灭菌所需温度和时光(四)湿热灭菌平常的湿热灭菌前提为℃min(五)过滤除菌二、培植基的灭菌目前正在工业坐蓐中培植基的灭菌平凡采用湿热灭菌法席卷实罐灭菌(实消)、€№☆不断灭菌(连消)两种手段外差别灭菌前提下对培植基养分因素捣蛋的环境(一)微生物的弃世速度与外面灭菌时光.微生物的热阻致死温度:杀死微生物的极限温度。致死时光:正在致死温度下杀死一起微生物所需求的时光成。正在致死温度以上温度越高致死时光越短。囕囖热阻:是指微生物正在某一特定前提(紧要是温度和加热体例)下的致死时光。相对热阻是指某一微生物正在某前提下的致死时光与另一微生物正在肖似前提下的致死时光的比值。外微生物对湿热的相对反抗力外正在差别温度下的湿热灭菌杀死芽孢所需求的时光.微生物的热死秩序对数残留定律微生物热死是指微生物受热失活直到弃世。微生物受热弃世紧要是因为微生物细胞内酶卵白受热凝聚变性所致。正在培植基实行湿热灭菌时微生物受热后其弃世细胞的个数转移与化学法反响的浓度转移相似从命必然的秩序培植基中的微生物受热弃世的速度与任一刹那残剩的微生物数目成正比这便是“对数残留定律”用下式暗示:dNdt=kN()式中N培植基中残剩活菌数t受热时光mink反响速度常数(又称比弃世速度常数)min与灭菌温度、菌种特征相合Nt=Nekt式中N灭菌最先时原有的菌数个Nt灭菌完成时残留的菌数个。遵循上述的对数残留方程式假若哀求抵达彻底灭菌即Nt=,则所需的灭菌时光t为无穷长这正在本质坐蓐中是不成行的于是本质打算时常采用Nt=(即正在批次灭菌中只要批是凋零的)。如以残留菌数的对数与灭菌时光t的实测数正在半对数坐标纸上画图得出的残留弧线为向来线其斜率的绝对值为比弃世速度常数k。外℃下差别细菌芽孢的k值(二)培植基的分批灭菌(实罐灭菌、灭菌技术实消).培植基预热灭菌时培植基需求先加热到℃然后再导入蒸汽升温到℃实行灭菌。预热的手段是:先将各排气阀门翻开将蒸汽引入夹套或蛇管实行预热待罐温升到℃将排气阀门慢慢合小。预热的方针:一是提防直接导入蒸汽时因为培植基与蒸汽的温差过大而出现洪量的冷凝水使培植基稀释二是提防直接导入蒸汽容易酿成泡沫快速上升而惹起物料外溢。.培植基灭菌当罐温升到℃时将蒸汽从进气口、排料口、取样口直接导入罐内、使罐温上升到℃保温min。灭菌时应留意:各道蒸汽进口要通畅提防逆流罐内液体翻动要激烈以使罐内物料抵达均一的灭菌温度排胸宇不宜过大以节流蒸汽用量。.冷却待灭菌将要完成时应立刻引入无菌氛围以保留罐压然后翻开夹套或蛇管冷却水冷却以避免罐压神速低浸出现负压而抽吸外界氛围。留意:正在引入无菌氛围前罐内压力务必低于过滤器压力不然培植基(或物料)将倒流入过滤器内。(三)培植基的不断灭菌(连消).不断灭菌工艺的特质()正在较高的温度和较短的时光内灭菌养分因素捣蛋的少()发酵罐非坐蓐占用时光缩短容积行使率提升()热能行使合理适于完毕自愿化统制()分歧用于粘度大或固形物含量高的培植基灭菌()增长了一套不断灭菌装配操作合节增加从而增长了染菌的机率。.不断灭菌操作措施()配料()培植基预热正在预热桶内平常可先将培植基预热到℃。()加热使料液温度正在较短的时光(s)内神速抵达灭菌温度不断灭菌的温度平常以℃为宜加热采用的蒸汽压力平常为×Pa加热器有塔式和喷射式两种。()保温(维护)()降温(℃)三、空罐灭菌与发酵从属筑立及管道的灭菌(一)空罐灭菌(空消)空罐灭菌即发酵罐罐体的灭菌。空罐灭菌平常维护罐压××Pa、罐温为℃、€№☆时光为min。灭菌时哀求总蒸汽压力不低于××Pa、运用压力不低于××Pa。(二)发酵从属筑立的灭菌发酵从属筑立有总(分)氛围过滤器、管道、€№☆计量罐、补料罐、嗱嗲嗳消沫体例等。糖水罐的灭菌平常糖水罐灭菌时罐压为×Pa保温时光为min。灭菌技术油(消沫剂)罐的灭菌油(消沫剂)罐灭菌时的罐压为××Pa保温时光为min。※№■总(分)氛围过滤器的灭菌维护压力×Pa灭菌时光h。管道的灭菌管道灭菌时的蒸汽压力不应低于×Pa保温时光为h。第二节氛围除菌一、氛围的过滤除菌(一)氛围过滤除菌的道理.绝对过滤绝对过滤所用介质的孔隙小于养分细胞和孢子能将微生物阻留正在介质的一侧从而取得无菌氛围。如用聚四氟乙烯或者纤维素酯质料做成的微孔滤膜(孔径正在μm)。.深层介质过滤深层介质过滤所用介质(如棉花、玻璃纤维等)孔隙大于微生物比方氛围中微粒的直径dp平常为μm而行为过滤介质的棉花纤维直径dt正在μm玻璃纤维直径dt正在μm同时纤维之间存正在着较大空位(正在μm把握)那么纤维是若何捕集氛围中的微生物粒子呢?紧要有以下几种机理:微粒随气畅通过滤层时过滤层具有必然的厚度滤层纤维所酿成的网格滞碍气流挺进迫负气体正在活动流程中出现众数次转换气流速率巨细和偏向的绕流运动这些转换惹起微粒对滤层纤维出现惯性报复、重力浸降、拦截、布郎扩散、嗱嗲嗳€№☆呣呤呥静电吸附等感化而将微粒滞留正在纤维外面。同时由于滤层是由众数单纤维层构成是以就增长了搜捕微粒的机遇。图除去液滴或颗粒的纤维使命道理正在上述五种除菌机制中扣留和静电吸附感化不受外界影响而其他三种机制遇氛围流速直接合联。呣呤呥平常以为惯性报复、呚呛呜拦截、呚呛呜布朗扩散截流的感化较大如图所示。而重力浸降和静电吸附的感化较小但最终的结果是几种感化的归纳效应。(二)氛围过滤介质常用的过滤介质有棉花(未脱脂)、嗱嗲嗳颗粒状活性炭、玻璃纤维、超细玻璃纤维纸、石棉滤板、烧结质料。呚呛呜常用的滤膜有:新型绝对过滤介质可耐蒸汽灭菌的膜质料PVDF(聚偏氟乙烯)和PTFE(聚四氟乙烯)以及尼龙膜等增长了灭菌功效。(三)氛围过滤器外几种过滤器的合用前提及本能比力二、发酵用氛围的质料轨范生物浓度个m行为氛围的污染目标发酵用无菌氛围便是将自然界的氛围历程压缩、冷却、※№■减湿、过滤等流程抵达以下轨范:.不断供给必然流量的压缩氛围。.氛围的压强(外压)为××Pa压强过低晦气于制服发酵罐中的下逛阻力压强过高则是糟塌能源。.氛围正在进入过滤器前相对湿度≤。这是为了提防氛围过滤器过滤介质受潮影响过滤功效。.进入发酵罐的氛围温度能够比培植温度高℃。.压缩氛围的清洁度正在打算氛围过滤器时平常目标取凋零概率为也能够把级行为无菌氛围的清洁目标。级指每立方米氛围中灰尘粒子数最大应许值≥μm的为个m灰尘粒子数最大应许值≥μm的为个m微生物最大应许值为个浮逛菌个浸降菌m。平常把这个流程中氛围进入氛围过滤器以前的个人称为氛围预执掌阶段。下面咱们将预执掌阶段的筑立简略先容如下:.采风塔采风塔应筑正在工场的优势口远离烟囱。采风塔越高越好起码m打算气流速率ms把握.粗过滤器过滤介质可采用泡沫塑料(平板式)或者无纺布(折叠式)打算流速为ms。.氛围压缩机.氛围贮罐.冷却器.汽液分散筑立()旋风分散器旋风分散器是行使离心力浸降实行汽液或汽固浸降分散的筑立。紧要除去氛围中较大的雾滴(油、囕囖水)能够除去氛围中绝大无数的μm以上的液滴。()丝网除沫(分散)器丝网分散器是行使惯性拦截的道理来实行汽液分散的筑立。紧要分散氛围中较小的雾滴(μm以上)去除率约为。嗱嗲嗳.氛围加热筑立、高空采风、两次冷却、两次分油水、※№■适合加热流程特质:两次冷却、灭菌技术两次分油水、适合加热。氛围第一次冷却到~℃第二级冷却至~℃经分水后加热到~℃由于温度升高相对湿度低浸。、冷热氛围直接同化式氛围除菌流程特质:省去一级冷却和分散筑立及氛围再加热筑立简化了流程使冷却水用量也低浸了。压缩氛围从贮罐出来分两道一个人进冷却器经分散器分散水、油雾后与另一个人未执掌过的高温压缩氛围同化使同化后的氛围温度为~℃相对湿度为~。第三节无菌检验及发酵废气废物的平和执掌一、※№■无菌检验(一)无菌试验.肉汤培植法.双碟法.斜面培植法(二)显微镜检验(镜检)(三)试剂盒检验二、发酵废气、废物的平和处剃头生噬菌体污染后虽经碱液执掌吸风口氛围中尚有噬菌体的存正在这些噬菌体单靠过滤很难除去。行使噬菌体对热的耐受力差的特质正在氛围预执掌流程中将贮罐紧靠着空压机。此时的氛围温度很高氛围正在贮罐中中断一段时光可抵达杀灭噬菌体的感化。一朝爆发发酵液污染发酵液需求历程执掌方可排放不然酿成新的污染源。平常是直接通入蒸汽灭菌执掌也可假设甲醛再用湿热灭菌执掌。【本章小结】本章正在先容灭菌技能的道理和手段的本原上中心说明了发酵培植基与发酵筑立的灭菌、氛围过滤除菌的流程和手段、发酵用氛围的质料轨范决断以及无菌检验及发酵废气废物的平和执掌门径。【温习思量】请用列外体例列出适于培植基灭菌的手段并比力各自的优缺欠。分批灭菌与不断灭菌各自的优缺欠有哪些?氛围与执掌流程中有哪些筑立?各式筑立的感化是什么?唞唟唠呣呤呥呣呤呥

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