培养基及培养基灭菌设备.ppt

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1、第1章培养基及培养基灭菌设备本章重点：1.热灭菌原理2.理论灭菌时间的计算对数残留定理3.实罐灭菌及计算4.连续灭菌设备及流程设计第1章培养基及培养基灭菌设备第1节第2节第3节第4节培养基灭菌方法培养基实罐灭菌及计算培养基连续灭菌的设备及计算培养基灭菌的工程要求第2节培养基实罐灭菌及计算1.实罐灭菌的操作2.实罐灭菌时间计算3.实罐灭菌的传热及操作时间的计算4.实罐灭菌操作及阀门、管材的选择1.实罐灭菌的操作ⅠⅡⅢⅣ温度τ时间τ1τ2τ3τ41.实罐灭菌的操作Ⅰ——间接加热阶段,培养基由室温加热

2、至80-90℃Ⅱ——直接蒸汽加热阶段,培养基由80-90121℃Ⅲ——保温阶段，121℃Ⅳ——冷却阶段，121℃培养温度1.实罐灭菌的操作课件演示1.实罐灭菌的操作培养基实罐灭菌操作的关键：•液面以下与培养基接触的管道都要进蒸汽•液面以上不与培养基接触的管道都要排汽1.实罐灭菌的操作培养基实罐灭菌的质量评判标准：•培养基无菌•营养成分破坏少•培养基灭菌后体积与进料体积相符•泡沫少。2.实罐灭菌时间计算•在实罐灭菌中维持时间一般等于对数残留定律计算的灭菌时间2.实罐灭菌时间计算•严格说在预热100

3、℃-121℃，冷却121℃-100℃都有部分菌被杀死，当实罐灭菌的罐越大从100℃预热到121℃时间越长被杀灭的菌越多，保温阶段时间就可以减少2.实罐灭菌时间计算时间温度时间2.实罐灭菌时间计算温度1代表连续灭菌2代表分批灭菌（小罐）3代表分批灭菌（大罐）2.实罐灭菌时间计算温度由T1至T2，灭菌速度常数K是一变值2.实罐灭菌时间计算•保温段灭菌时间3.实罐灭菌的传热操作时间的计算•升温阶段传热及操作时间的计算(1)间接加热传热及操作时间的计算'加热蒸汽用量3.实罐灭菌的传热操作时间的计算G：培

4、养基重量（kg）C：培养基比热（kJ/kg·℃orkcal/kg℃）S：蒸汽耗量（kg）i：蒸汽的热热焓量（kJ/kgorkcal/kg）r：蒸汽的汽化潜热（kJ/kgorkcal/kg）t1：开始加热时培养基的温度（℃）t2：加热结束时培养基的温度（℃）τ：加热所需的时间（h）K：加热过程中的平均传热系数（kJ/m2·h·℃orkcal/m2·h·℃）F：夹套或盘管的传热面积（m2）tS：加热蒸汽温度（℃）lntS-t1tS-t2G*CK*Fτ=3.实罐灭菌的传热操作时间的计算加热时间的计算(

5、1+Q)3.实罐灭菌的传热操作时间的计算(2)直接蒸汽加热传热及操作时间的计算加热蒸汽用量S=i-t2*C=r(Q′热损失为5%-15%)'G*C(t2-t1)i-t2*Cd1、d2、d3：分别为各进气管直径（m）ν：加热蒸汽比容（m3/kg）ωS：蒸汽在管内的流速（m/s）3.实罐灭菌的传热操作时间的计算(2)直接蒸汽加热传热及操作时间的计算加热时间的计算F：蒸汽排出口的总面积（cm2）τ：蒸汽排出的时间（min）P：罐内蒸汽的绝对压力（kg/m·s2）ν：加热蒸汽比容（m3/kg）3.实罐灭

6、菌的传热操作时间的计算•保温阶段传热及操作时间的计算加热蒸汽用量3.实罐灭菌的传热操作时间的计算•保温阶段传热及操作时间的计算加热蒸汽用量S＝（30-50%）·S（直接加热蒸汽用量）保温时间的计算3.实罐灭菌的传热操作时间的计算•冷却阶段传热及操作时间的计算冷却时间的计算τ：冷却所需时间（h）W：冷却水的流量（kg/h）C1：培养基比热（kJ/kg℃orkcal/kg℃）C2：冷却水比热（kcal/kg℃orkJ/kg℃）t1S：培养基开始冷却时的温度（℃）t1f：培养基冷却结束时的温度（℃）t

7、2S：冷却水进口温度（℃）t1：培养基冷却过程中的任一温度（℃）t2：培养基在t1温度时冷却水的出口温度（℃）3.实罐灭菌的传热操作时间的计算培养基实罐灭菌及计算---例题[例1-3]有一个40m3发酵罐内装培养基28m3，不锈钢蛇管传热面积30m2,采用实罐灭菌。培养基原始温度25℃，用196kPa（表压）蒸汽通过蛇管间接加热培养基至90℃。培养基实罐灭菌及计算---例题[例1-3]①求加热时间和蒸汽用量各为多少？②若直接用蒸汽把培养基由25℃加热到90℃需用蒸汽量和时间？③若用10℃冷却水冷

8、却灭菌后的培养基，将其从120℃冷却到30℃，求冷却水用量及冷却时间各为多少？（实测当培养基t1为80℃，此时冷却水出口温度为30℃）培养基实罐灭菌及计算---例题已知：G=28000kg，F=30m2ts=132.9℃(查196kPa表压蒸汽温度)t2s=10℃，t1s=120℃，t1f=30℃t1=25℃，t2=90℃K=1674kJ/m2·h·℃C=4.18kJ/kg·℃，v蒸汽=0.613kg/m3r=2169kJ/kg，i=2728kJ/kg℃=lnln132.9-25132.9-90