无菌空气的制备.ppt

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1、无菌空气的制备耗氧微生物在繁殖培养过程中都需要氧气，通常以空气作为氧源。但空气中含各种各样的微生物，会随着空气进入车间中，在适宜的条件下，大量繁殖，消耗营养物质，产生代谢产物，干扰甚至破坏车间的正常运行，使工作效率降低，产量下降，甚至造成车间生产失败等。因此空气的除菌成为车间工作的一个重要环节。医药工业应用的“无菌空气”是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小机会，此种空气称为“无菌空气”。第一节空气中的微生物和除菌方法一空气中的微生物种类及分布空气中微生物的含量和种类，随地区、季节和空气中灰尘粒子多少，以及人们的活动情况而异:含量：1)北方气候干燥，寒

2、冷，空气中的含菌量较少；南方温暖、湿润，空气中的含菌量较多；2)离地面越高，含菌量越少；3)一般每升高10米，空气中的含菌量就降低一个数量级；4)城市的空气中含菌量较多，农村的空气中含菌量较少。就种类而言，空气中的微生物种类以细菌、细菌芽胞和霉菌孢子较多，也有酵母、霉菌和病毒。微生物大小不一，一般附着在空气中的灰尘上或雾滴上。各地空气中所悬浮的微生物种类及比例各不相同，数量也随条件的变化而异，一般设计时以含量为10-3~10-4个/m3进行计算。1、好气性发酵过程中需要大量的无菌空气，空气要作到绝对无菌在目前是不可能的，也是不经济的。2、不同的发酵，由于所采用菌种的生长能力强弱、生长速度的快

3、慢、分泌物的性质、发酵周期的长短、培养物的营养成分和PH值的差异，对所用的无菌空气的无菌程度有不同的要求。二、发酵对空气无菌程度的要求i如酵母，培养基是以糖源为主，有机氮比较少，它能利用无机氮源、要求的pH值较低，在低pH值下，一般细菌较难繁殖，而酵母的繁殖速度又较快，在繁殖过程中能抵抗少量的杂菌影响，因而对无菌空气的要求不如氨基酸、液体曲、抗生素发酵那么严格。ii氨基酸与抗生素发酵因周期长短的不同，对无菌空气的要求也不同。通常细菌繁殖一代只需20-30min，如果发酵过程中进入一个细菌，则繁殖15h后，可达到109（10亿)个。则大量的杂菌就使发酵受到严重干扰或失败，故是以进入1-2个杂菌

4、即失败作为依据的。3）无菌要求：在发酵过程中不因空气染菌而造成损失。一般要求1000次使用周期中只允许有一个菌通过，即经除菌后空气的无菌程度为N=10-3。4）空气含菌量测定难以准确测定，一般采用培养法和光学法。目前我国采用Y-09－1型粒子计数器，是利用微粒对光线散射作用来测量粒子大小和数量的。总菌数的测定；重叠细菌则难以测准。空气除菌就是除去或杀灭空气中的微生物。破环生物体活性的方法较多，如辐射杀菌、加热杀菌、化学药物杀菌，都是将有机体蛋白质变性而破坏其活力。而静电吸附和介质过滤的方法是把微生物的粒子用分离方法除去。三、空气的除菌方法工业发酵所需的无菌空气要求高，用量大，故选择运行可靠、

5、操作方便、设备简单、节省材料和减少动力消耗的有效除菌方法。理论上，声能、高能阴极射线、X射线、γ射线、β射线、紫外线等都能破坏蛋白质活性而起杀菌作用。但具体的杀菌机理研究比较少，了解得较多的是紫外线杀菌，紫外线波长为2537-2650À时杀菌效力最强，它的杀菌力与紫外线的强度成正比，与距离的平方成反比。紫外线通常用于无菌室、医院手术室等空气对流不大的环境下杀菌。但杀菌效率较低，杀菌时间较长，一般要结合甲醛蒸汽消毒或苯酚喷雾等来保证无菌室较高的无菌程度。1.辐射杀菌γ射线源热杀菌是有效的、可靠的杀菌方法，但是如果采用蒸汽或电热来加热大量的空气，以达到杀菌目的，则需要消耗大量的能源和增设大量的换

6、热设备，这是不经济的。2．热杀菌空气进口温度为21℃，空气的出口温度为187-198℃，压力为0.7MPa。从压缩机出口到空气贮罐段管道加保温层进行保温，使空气达到高温后保持一段时间，保证微生物死亡。图4-1为利用空气压缩时放出的热量进行保温杀菌为了延长空气的高温时间，防止空气在贮罐中走短路，最好在贮罐内加装导简。采用热杀菌装置时，还应装有空气冷却器，并排除冷凝水，以防止在管道设备死角积聚而造成杂菌繁殖的场所。2)在进入发酵罐前应加装分过滤器以保证安全;采用该系统压缩机能量消耗会相应增大，压缩机耐热性能要增加，其零部件也要选用耐热材料。常用于洁净工作台、洁净工作室所需无菌无尘空气的第一次除尘

7、，配合高效过滤器使用。3．静电除菌原理:利用静电引力吸附带电粒子而达到除菌除尘的目的。悬浮于空气中的微生物、微生物孢子大多带有不同的电荷,没有带电荷的微粒在进入高压静电场时都会被电离变成带电微粒。但对于一些直径很小的微粒，它所带的电荷很小，当产生的引力等于或小于气流对微粒的拖带力或微粒布朗扩散运动的动量时，则微粒就不能被吸附而沉降，所以静电除尘对很小的微粒效率较低。是目前发酵工业中经济实用的空气除菌方法，是采