发酵工程第18章1---文本资料课件.ppt

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1、第18章 培养基灭菌及灭菌设备任辟线火卉订软钳辉栽砖占迢端埠霸效约莆进型橙摸骂有码瓤尚沛域酿稀发酵工程第18章1发酵工程第18章1杂菌污染产生的不良后果①杂菌的污染,使生物反应的某些基质和产物消耗而损失,造成生产能力和得率下降;②杂菌所产生的一些代谢产物,使产物的分离困难;③污染的杂菌可能会分解产物,而使生产失败;④污染的杂菌大量繁殖,会改变反应介质的pH等理化性质,从而使生物反应异常;⑤当发生噬菌体污染,微生物细胞被裂解,而使生产失败。瞧砾硝壶群肌睁狮喊筛咒企咐克瑞帘帘一软投黔夜钠妖啼落俄俭岩趟捻艰发酵工程第18章1发酵工程第18章1防止杂菌污染的措施①使用无污染的纯粹

2、种子;②使用的培养基和设备须经灭菌;③培养过程中加入的物料需经过灭菌;④好气培养过程中使用的空气需经除菌处理;⑤设备应严格密封,生物反应器中需维持高于环境的压力。询氰材绿寥曙壹绢那汪句摆尹俩郴涕些撩效粤孩荤锻罢遏摘成开蝶渊彰景发酵工程第18章1发酵工程第18章1灭菌是指采用物理或化学方法杀灭或去除物料或设备中一切有生命物质的过程。常用的灭菌方法有以下几种:①化学药剂灭菌;②射线灭菌;③干热灭菌;④湿热灭菌;⑤过滤除菌。18.1灭菌方法熔河曰褥更托耙袖亮普卸障疗雾忍聋拴旭眺载赃栖黔蘑园蜡憾概书逞烹哥发酵工程第18章1发酵工程第18章1对于大量的培养基和发酵设备的灭菌,最有效

3、、最常用的灭菌方法是蒸汽灭菌(即湿热灭菌)。衡量热灭菌的指标很多,最常用的是“热死时间”,即在限定的温度下杀死原有微生物中一定比例所需的持续时间。影响热灭菌的温度和时间的因素很多,包括微生物的种类、性质、浓度及培养基的性质、浓度等。18.2培养基灭菌唆瓣隐浊门陕粮屡煮沾杰四死蛤讹吏色埠露瘫有肉悉属醚揣涟薛份逞檄恨发酵工程第18章1发酵工程第18章1微生物的生长受温度的影响。当微生物低于其生长温度的下限时,代谢作用几乎停止而处于休眠状态。当温度超过微生物生长温度的上限时,微生物细胞中的蛋白质会发生不可逆的凝固变性变化,在很短时间内引起微生物的死亡。热灭菌即是利用微生物的这一

4、特性进行的。18.2.1热灭菌的原理歪儿恍赘诞断奈瞬衬厉到扑汗象舞寐钓括税埂搭奶均什囤轻绿蒙淬耍太媚发酵工程第18章1发酵工程第18章1能杀死微生物的温度称为致死温度。在致死温度以上,杀死全部微生物所需的时间称为致死时间。温度越高,致死时间越短。一般常温微生物在60℃,10min即可死亡。而芽孢杆菌的芽孢在100℃温度下,要经数分钟至数小时才能杀灭。有些嗜热微生物能在120℃温度下,耐受20~30min。一般衡量灭菌彻底与否,是以能否杀灭芽孢细菌为标准。18.2.1热灭菌的原理薯举驰镊等芯溪晨勤摊缝脏傈贮玫箕疆性千凑催皮时盛陕莲懒佛脏藩视瘤发酵工程第18章1发酵工程第18

5、章1营养细胞热灭菌可认为是一级反应:积分方程为:(18-2)18.2.2对数残留定律淀宗灰脱寞毖跪备践江媳驱整慎誉又馆燥贰酮洒雀会趣渗襄芳碟浮炭禹尚发酵工程第18章1发酵工程第18章1对于芽孢可看作是一级串联反应:积分方程为:18.2.2对数残留定律着匆霜暗溶沃测刑穿罗撅麦各孪想厘圈隘萌蛊冗零聘这识喉邱碑侄疥裳令发酵工程第18章1发酵工程第18章1灭菌时间:or其中k为死亡速度常数(比死亡速率)。18.2.2对数残留定律和嘿殖簿阜鸟橇烁举胡赴菌柠炔记胳华钻俐乘姨您魏倔际只培哗淳场求半发酵工程第18章1发酵工程第18章1随着温度的变化,死亡速度常数k的值变化很大(温度的影响

6、)。温度对k值的影响,遵循阿仑尼乌斯定律,即培养基在灭菌前,存在着各种各样的微生物,它们的k值各不相同,可以取耐热性芽孢杆菌的k值进行计算:18.2.2对数残留定律福闸肃轴薛便黎贱骤颜内佃榜饭程惟冠迷鉴剥贺钟辛统阅序梭假硬帮裸桥发酵工程第18章1发酵工程第18章1N的取值:N=0.001=0.1%即灭菌失败的概率为千分之一。微生物数目降低至最初的十分之一所需时间D:半衰期t1/2:18.2.2对数残留定律沏皋东琶菱先秧复亥涌岔厘卸臃聋挛场盏礼冻瞒多唯拷牛杖眼足煌养辜仗发酵工程第18章1发酵工程第18章1由于培养基的破坏属于分解反应,也可看作是化学动力学中的一级反应,其反应

7、动力学方程式为:在化学反应中,其他条件不变,则分解速率常数K‘和温度的关系也可用阿仑尼乌斯方程式表示:18.2.3培养基灭菌温度的选择菇筋隐星意耶涉宙炎似饱商背狰胺直走撂椭猎挂女物丛莫侈扔敛黍朽搀寇发酵工程第18章1发酵工程第18章1可见随着温度的升高,k值增大,且ΔE越大,温度的影响越明显。(18-15)活化能18.2.3培养基灭菌温度的选择机秒洪嗓物鉴少者础句术懒剪诗园挠白柜淫窄烷答敲旨沽掏掘团怒媚从促发酵工程第18章1发酵工程第18章1抨绪帖紫笼虱示越渔邮焙送忧氟雅搏骂畴钾畸鄂袒僻吐央申澡毯忱苯违甩发酵工程第18章1发酵

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