第四章工業(yè)發(fā)酵滅菌

工業(yè)發(fā)酵滅菌

知識(shí)目標(biāo)

理解工業(yè)發(fā)酵常用滅菌方法的原理和適用范圍

掌握工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備滅菌工藝的選擇掌握無菌空氣制備的基本知識(shí)和典型工藝要求一、熱滅菌法1、火焰滅菌法直接在火焰上灼燒滅菌，如接種針和一些金屬小工具、試管口、三角瓶口等滅菌采用這種方法，該方法簡單有效，但局限性很大。2、干熱滅菌法進(jìn)行干熱滅菌時(shí)，微生物細(xì)胞發(fā)生氧化，微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)變性和電解質(zhì)濃縮引起中毒等作用，其中氧化作用導(dǎo)致微生物死亡是主要依據(jù)。由于微生物對(duì)干熱的耐受力比對(duì)濕熱強(qiáng)得多，故干熱滅菌所需的溫度要高，時(shí)間要長，一般160～170℃，1～1.5h。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，對(duì)一些要求保持干燥的實(shí)驗(yàn)器具和材料可以采用干熱滅菌法。濕熱滅菌法利用飽和蒸汽進(jìn)行滅菌的方法稱為濕熱滅菌法。其原理是借助于蒸汽釋放的熱能使微生物細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、酶和核酸分子內(nèi)部的化學(xué)鍵，特別是氫鍵受到破壞，引起不可逆的變性，使微生物死亡。由于蒸汽有很強(qiáng)的穿透能力，濕熱蒸汽存在潛熱。蒸汽來源方便，價(jià)格低廉，滅菌效果可靠，是目前最為常用的滅菌方法。一般的濕熱滅菌條件為121℃，30min。濕熱滅菌法煮沸滅菌法將要消毒的物品放入水中煮沸（100℃）15～20min，一般微生物的營養(yǎng)細(xì)胞都可以殺死，但不能殺死芽孢。巴氏消毒法法國微生物學(xué)家、化學(xué)家巴斯德首創(chuàng)的低溫消毒法。加熱到62℃，經(jīng)過30分鐘，以殺死不耐高溫的物質(zhì)中的微生物和病原體的消毒法。牛奶、啤酒、黃酒、醬油和醋等用此法消毒。濕熱滅菌法間歇滅菌法

反復(fù)幾次的常壓蒸汽滅菌，以達(dá)到殺死微生物營養(yǎng)體和芽孢的目的。操作步驟：100℃，30-60min；37℃，1d；同上重復(fù)三次…

適用于不宜高壓滅菌的物質(zhì)，如糖類明膠牛奶培養(yǎng)基。方法簡單，但卻麻煩；工作周期長。

濕熱滅菌法高壓蒸汽滅菌法使用密閉的高壓蒸汽滅菌鍋，使滅菌鍋內(nèi)蒸汽不外溢，增加壓力，由于壓力的增高，溫度也隨之增高，從而提高殺菌力，縮短滅菌時(shí)間。最有效而廣泛應(yīng)用的滅菌方法實(shí)驗(yàn)室常用的是0.1MPa，121℃，15～30min應(yīng)用范圍

培養(yǎng)基，水，發(fā)酵罐等其他不適合干熱滅菌的物品。高壓蒸汽滅菌法的注意事項(xiàng)：完全排除鍋內(nèi)冷空氣滅菌完畢后要緩慢減壓壓力降為零后打開蓋子二、議輻射碰滅菌所法利用惜高能等量的王電磁補(bǔ)輻射飄和微邁粒輻鼻射來套殺死遇微生蠶物以紫外肺線最常言用。真紫外倦線對(duì)膊芽孢夢(mèng)和營戴養(yǎng)細(xì)白胞都飽能起米作用嚴(yán)，但劃細(xì)菌創(chuàng)芽孢悠和霉露菌孢艇子對(duì)攀紫外勒線的惱抵抗臣力強(qiáng)情。紫凍外線匪的穿注透力境低，抓僅適朋用于污表面民滅菌蝦和無顧菌室象、培腥養(yǎng)間章等空酬間的知滅菌妻，且奸距照育射物予不超慨過1.索2獨(dú)m；對(duì)仇固體抽物料妻滅菌別不徹宰底，鄰也不聞能用皇于液犁體物生料的棋滅菌蓮。三、領(lǐng)化學(xué)串藥品有滅菌諒法某些難化學(xué)郵藥品羊與微村生物界發(fā)生旦反應(yīng)籌（蛋茂白變肺性、懼酶失澆活、著細(xì)胞犧通透望性）棋而具蝦有殺餐菌的旗作用謠。化學(xué)乳藥劑繼適于疼生產(chǎn)雜車間蹈環(huán)境埋的滅鳴菌，擺接種朵操作灘前小上型器度具的痕滅菌否等，摔不適細(xì)用于請(qǐng)培養(yǎng)繩基?；瘜W(xué)塘藥品將的滅敲菌使范用方縫法，姐根據(jù)左滅菌肥對(duì)象療的不權(quán)同有嫩浸泡震、添灶加、捏擦拭局、噴糧灑、烏氣態(tài)默熏蒸謊等。⑴高錳側(cè)酸鉀高錳分酸鉀童溶液臣的滅竹菌作平用是上使蛋塔白質(zhì)影、氨辰基酸殘氧化塊，使佛微生判物死那亡，灰一般雙用0.桶1％～0.員25％的乎溶液柔。⑵漂白苗粉漂白織粉的引化學(xué)尸名稱百是次胸氯酸麥鹽(次氯韻酸鈉購，Na盟OC異l)，它答是強(qiáng)岡氧化賊劑，蜓也是資廉價(jià)守易得獸的滅炎菌劑陳。它鞏的殺趕菌作蒸用是偵次氯街酸鈉街分解支為次華亞氯煙酸，役后者諸不穩(wěn)動(dòng)定，酷在水友溶液品中分遠(yuǎn)解為絹新生現(xiàn)態(tài)氧竹和氯荒，使役細(xì)菌燦受強(qiáng)圓烈氧查化作慕用而晝導(dǎo)致炸死亡蛙，對(duì)印殺死盤細(xì)菌繼和噬塊菌體授均有窮效。⑶戀75％酒漢精溶道液75％酒提精溶陡液的班殺菌殺作用落在于鍋使細(xì)雪胞脫僑水，搶引起載蛋白墨質(zhì)凝厭固變滋性。陰對(duì)營擊養(yǎng)細(xì)晶胞、繪病毒則、霉鞋菌孢你子均肺有殺停死作辱用，廈但對(duì)薄細(xì)菌睛的芽東孢殺限死作圈用較鐵差。殊常用霸于皮墨膚和鈔器具末表面屯殺菌達(dá)。⑷遵新潔雁爾滅新潔楊爾滅贈(zèng)是表惱面活紫性劑賤類潔渠凈消嚴(yán)毒劑撫。它只在水贏溶液館中以液陽離醒子形獸式與撇菌體籌表面斷結(jié)合蜂，引有起菌井體外瓜膜損萍傷和奧蛋白奶變性豪。10覺m傳in能殺梯死營糕養(yǎng)細(xì)怨胞，每但對(duì)骨細(xì)菌懼芽孢齒幾乎俗沒有風(fēng)殺滅主作用染。一動(dòng)般用鋤于器王具和雕生產(chǎn)涉環(huán)境暗的消索毒，己不能蔥與合培成洗衰滌劑座合用皂，不陪能接第觸鋁小制品記。⑸甲醛甲醛(H廣CH仍O(shè))是強(qiáng)寨還原尾劑，庫它能洽與蛋屯白質(zhì)墳的氨健基結(jié)垃合，蚊使蛋保白質(zhì)駐變性疤，對(duì)送氨基貝和蛋偏白質(zhì)居的變?cè)杂幸屋^強(qiáng)歇活性桂，這慢是用搖甲醛魚作為歇滅菌權(quán)劑的勒根據(jù)暖。使井用時(shí)敗可以烤以2份37％甲紅醛溶碑液與1份KM哄nO4混合非，或往者將37％甲欲醛溶鋤液直折接加遭熱，記產(chǎn)生防氣態(tài)飽甲醛賺用于險(xiǎn)滅菌銹。甲陷醛滅鍋菌的聽缺點(diǎn)片是穿燦透力許差。⑹過氧誕乙酸過氧豪乙酸料是強(qiáng)邪氧化方劑，柴它是檢廣譜墾、高覺效、均速效綿的化把學(xué)殺閣菌劑續(xù)，對(duì)瘡營養(yǎng)疲細(xì)胞譜、細(xì)挽菌芽廣孢、伐真菌虜孢子突和病趣毒都遼有殺傘滅作筑用。⑺戊二業(yè)醛在酸姓性條涉件下啦，不嶼具有廟殺死巾芽孢禁的能重力，煉只有罷在堿鎮(zhèn)性條素件下屯，才責(zé)具有芒殺死吳芽孢悠的能需力，終常用2％的冶溶液俯，常渾用于段器具銅、儀次器和受工具紛等滅炸菌。⑻艇酚類苯酚霧毒性載較大掃，易售污染鑄環(huán)境茶，且糊水溶羅性差栗，使輔應(yīng)用紀(jì)受到盛限制繁，而著酚類碼衍生聰物的備使用看，擴(kuò)運(yùn)大了病作為衫消毒唱?jiǎng)┑寞熓褂美L范圍宰。四、濕臭氧燦滅菌利用盾臭氧吵的氧啄化作輔用殺社死微葉生物蜜細(xì)胞籠。氧化壯分解鴿葡萄教糖所紫必需愛的酶連，從爽而直賽接破猶壞其污細(xì)胞壟膜，跳從而怕將細(xì)賴菌殺找死。無污相染消卻毒劑對(duì)細(xì)仗菌、虎霉菌脆等殺米菌效硬果好安全該，殺悄菌效存果明漢顯，伍安裝尸靈活檔等特酸點(diǎn)用于往潔凈比室、疫凈化絨設(shè)備否的消治毒。五、斷過濾椅除菌歡法利用擊過濾巖方法霧阻留目微生談物，待也可漿達(dá)到該除菌捎的目類的，組這就弄是過塔濾除詠菌法抹。此法課僅適訓(xùn)用于購澄清腦液體越和氣蓋體的芽除菌幣。工饅業(yè)上抗常用肚過濾盼法大零量制蔬備無早菌空章氣，淡供好冊(cè)氧微幅生物冬培養(yǎng)剪過程辟使用責(zé)。第二績節(jié)紫培養(yǎng)破基和倡發(fā)酵創(chuàng)設(shè)備矛的濕嶄熱滅威菌一、恨滅菌提條件僻的選在擇選擇蔬的原氏則：紙達(dá)到黨滅菌右的目脖的，辣同時(shí)頓使培林養(yǎng)基柄成分奔破壞缺減至絹?zhàn)钚≯E。1、滅菌扁溫度休和滅匆菌時(shí)佳間的副選擇為什記么選使擇高溫毛快速滅菌爐？溫度朱升高眨，反僵應(yīng)速出率升弦高，微生激物死半亡速殘率遠(yuǎn)塵大于枕營養(yǎng)耕成分銀的的秩破壞劇速率滅菌途程度牛與滅謠菌時(shí)刷間的比影響微生膚物的喪熱死筐規(guī)律——對(duì)數(shù)壺殘留饞定律滅菌醋程度兔與滅朽菌時(shí)貝間的暗影響微生嘉物的愛熱死滔規(guī)律——對(duì)數(shù)琴殘留漏定律微生割物受鉤熱死相亡的劇主要鍬原因攻是高泊熱能嘴使蛋茅白質(zhì)鏡變性蘭，這董種反身應(yīng)可歇認(rèn)為輪是單誤分子仿反應(yīng)佛，死蒙亡速維率可兩視為狹一級(jí)歌反應(yīng)且，即茅與殘隔存的筆微生頸物數(shù)腦量成呼正比創(chuàng)。式中N－經(jīng)那時(shí)間t后殘疊存的求活菌尊濃度淡（個(gè)/L柄)，N0—開始現(xiàn)滅菌尊時(shí)原窗有活揪菌濃像度（莫個(gè)/L妹)；t－滅亭菌時(shí)攜間（s,拌mi鼓n）K－滅桃菌速諷率常靜數(shù)或相比死鬧亡速閘率常勒數(shù)（s-1,m犯in-1）它呢的大尸小與口微生鼓物的種類和加皮熱溫度有關(guān)觸。在嚷同等纖溫度秩下，擋其值園小，釋微生振物的哪耐熱每性強(qiáng)畜。從上返式得卡出：t,恨N之間誤的關(guān)垃系為滋對(duì)數(shù)式中N/驕N0菌體緊存活晌率，樂而N0/N為滅胖菌度此。t=（2.匪30墊3/牧K）㏒(N0/規(guī)N)⒉影響?yīng)M培養(yǎng)嚴(yán)基滅劫菌的陳因素⑴培養(yǎng)砍基成享分油脂乒、糖頂類；窮低質(zhì)炸量分獻(xiàn)數(shù)(1％～2％)的Na刑Cl溶液⑵pH值pH值6.罰0～8.盈0，微椅生物杰最耐叮熱；pH破<6桃.0，氫典離子廢易滲瓦入微熊生物段細(xì)胞瘡內(nèi)，炕從而劈燕改變鹽細(xì)胞樂的生仔理反坑應(yīng)促乒使其賴死亡⑶列培養(yǎng)教基中擔(dān)的顆財(cái)粒⑷督泡沫餡泡沫豪中的?？諝饷盒纬稍└魺峥繉樱褪箓髋珶崂?zhàn)難，削熱難刺穿透薯過去危殺滅癢微生視物二、錦培養(yǎng)撓基的壘滅菌服方法（1）分巴批滅枝菌分批亞滅菌鼓是在門每批說培養(yǎng)錫基全憶部流竊入發(fā)怠酵罐幣后，肚就在朽罐內(nèi)憑通入稼蒸汽章加熱勵(lì)至滅苦菌溫倡度，革維持灘一定悄時(shí)間村，再形冷卻浙到接憤種溫蟲度。擠實(shí)罐時(shí)滅菌供時(shí)，擱發(fā)酵圈罐與代培養(yǎng)議基一大起滅頭菌。不需根要附士屬設(shè)榨備，的操作沒簡便塞，常捷用的顛滅菌竿方法加熱妙和冷享卻時(shí)側(cè)間較富長，嶄營養(yǎng)侄隨時(shí)夠間降值低，多罐利賤用率勸低；類不能谷采用半高溫易快速掠滅菌蒼工藝賀。發(fā)酵他罐溶剪積越散大，苗加熱奸冷卻夏時(shí)間遲越長T總=t1+t2+t3式中t1、t2、t3分別膠為加救熱、乳維持辣、冷娘卻所嘉需要貫的時(shí)室間其他糠滅菌見設(shè)備州一般臭采用角蒸汽請(qǐng)滅菌圍，如動(dòng)設(shè)備盆十分遠(yuǎn)耐壓軌，則既可采等用較誰高的屈溫度殖，但蓮必須教注意絨設(shè)備郊內(nèi)部棕的凹獎(jiǎng)處及織露出竹的小悲配管挖等蒸才汽不析能到位達(dá)的舍部位沸。（2）連肅續(xù)滅宋菌連續(xù)該滅菌仍也叫廣連消雀，是朋指培蛾養(yǎng)基省在發(fā)典酵罐曬外經(jīng)儉過一義套滅埋菌設(shè)票備連廈續(xù)的駕加熱鋪滅菌廚，冷易卻后夫送入嫩已滅共菌的時(shí)發(fā)酵俱罐內(nèi)嶼的滅凝菌工嗽藝流宵程。其溫度象一般支以12就6～13錫2℃為宜弱，總爆蒸汽頑壓力下要求挽達(dá)到0.轎04波4～0.攤04客9M鳥Pa以上逮。優(yōu)點(diǎn)營養(yǎng)擇成分時(shí)破壞粒少；劃發(fā)酵北罐非抵生產(chǎn)蘋占用兩時(shí)間萬短，杯溶積莖利用靠率提秒高；皂蒸汽值負(fù)荷弟均衡只，鍋添爐利僚用率驚高，琴操作仿方便銜；適悟用于芬自動(dòng)哨化控話制，項(xiàng)降低耳勞動(dòng)表強(qiáng)度灘。缺點(diǎn)不適舌用于虧黏度亮大或則固形喚物含樸量高裂的培直養(yǎng)基索的滅黎菌；嚼增加欺了一淘套連米續(xù)滅圈菌設(shè)較備，砌增加永了操呼作環(huán)悶節(jié)，欲增加棒了染辛菌的傍概率屋。按設(shè)攏備和封工藝苗條件境分（1）蒸久汽直伍接加類熱（2）蒸筍汽間壁接加盛熱1、蒸伙汽直付接加元熱連晝續(xù)滅拖菌系淡統(tǒng)定義抽：蒸汽嫁通入叮培養(yǎng)辯基中取，快速零加熱機(jī)至殺譯菌溫撇度，下維持心一段衰時(shí)間隊(duì)，后隙冷卻鐘至發(fā)許酵溫贈(zèng)度的眨過程蛾。分裕兩種堆形式毫：（1）由閑連消段塔、響維持發(fā)罐和箱冷卻滲器組求成●配料帥罐將民培養(yǎng)異基預(yù)盆熱60篩-7愛0℃，防夕止培岔養(yǎng)基督在殺球菌時(shí)膛料液歲與蒸梳汽溫舌度相菠差過襯大而漂產(chǎn)生呼水汽胃撞擊慘聲。●連消貧塔使夠培養(yǎng)著基迅透速(2毒0s溉)升溫(1煎26融-1余32共℃)。●維持但罐：貸使培樣養(yǎng)基鑒溫度鍬保持象在滅志菌溫圖度下購一段扒時(shí)間鍋。2-糠7m鋒in響.●冷卻獅管：視將培飄養(yǎng)基腫迅速亮冷卻電到40識(shí)-5競0蔥℃，輸帶送到從滅菌上后的肚發(fā)酵磨罐內(nèi)連續(xù)割滅菌慶流程培養(yǎng)屬基配倍料倡配鉤料罐且加熱餅器蟲維講持罐兔冷卻害器雪無惑菌培僅養(yǎng)基（2）噴丸射加左熱連茄續(xù)滅待菌流獎(jiǎng)程由噴霉射加散熱、軌維持翠罐和拐真空策冷卻瓜器組段成的淺連續(xù)齡滅菌魔系統(tǒng)濃。蒸汽盲直接絞噴入勻待滅鄙菌的朽培養(yǎng)門液，職培養(yǎng)承液急敗劇升美溫到使預(yù)定費(fèi)的滅琴菌溫胖度，悶培養(yǎng)唉基在巾該溫購度送丘入維談持管厭維持撿一段劉時(shí)間處后，牛通過因一膨濁脹閥松進(jìn)入徹真空亡冷卻戶器冷講卻。保證火培養(yǎng)睡基先間進(jìn)先歪出，蠅避免硬過熱鈔或者圣滅菌告不徹此底升溫抹快、住營養(yǎng)案損失道小隨著盲蒸汽索的冷加凝使忍培養(yǎng)旱基稀薯釋2、蒸俊汽間算接加多熱連嫂續(xù)滅坡菌系材統(tǒng)蒸汽拆不直追接與扣培養(yǎng)離基接宏觸，柜而是蓋通過奴熱交站換器派對(duì)培協(xié)養(yǎng)基慰進(jìn)行蛾加熱覽。熱交撫換器見有板糧式和糞螺旋滑板式渠兩種螺旋籍板式線交換液器的柔特點(diǎn)吉：流呀