第五章 培養(yǎng)基滅菌及空氣除菌

1、第5章培養(yǎng)基滅菌和空氣除菌培養(yǎng)基滅菌和空氣除菌教研室：生物工程教師姓名：余有貴課程名稱發(fā)酵工藝學授課專業(yè)及班次09級食品科學與工程方向授課內(nèi)容培養(yǎng)基滅菌和空氣除菌授課方式及學時講授與自學、8H目的要求掌握工業(yè)用培養(yǎng)基濕熱滅菌的原理和方法、不同空氣除菌流程的特點，熟悉發(fā)酵工業(yè)對無菌空氣質(zhì)量的要求和介質(zhì)除菌過濾的機理，了解空氣過濾器的特性。重點與難點（1）教學重點：培養(yǎng)基的濕熱滅菌、空氣的介質(zhì)過濾除菌（2）教學難點：培養(yǎng)基連續(xù)滅菌與空氣的介

2、質(zhì)過濾除菌的流程選擇講授內(nèi)容及時間分配（1）滅菌的意義和方法（2）培養(yǎng)基的濕熱滅菌（3）空氣的除菌（4）無菌檢測及發(fā)酵廢氣廢物的安全處理參考資料（1）田洪濤.現(xiàn)代發(fā)酵工藝原理與技術.化學工業(yè)出版社2007（2）余龍江.發(fā)酵工程原理與技術應用.化學工業(yè)出版社2006（3）俞俊棠唐孝宣等.新編生物工藝學.化學工業(yè)出版社2003（4）姚汝華主編.微生物工程工藝原理(第二版).廣州:華南理工大學出版社2005教學過程教學過程一、滅菌的意義和方法

3、一、滅菌的意義和方法1、滅菌的意義采用強烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌，例如各種高溫滅菌措施等。保證純種發(fā)酵，防止雜菌和噬菌體污染。消毒是一種采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的病原菌，而對被消毒的物體基本無害的措施。2、滅菌的方法（1）火焰滅菌：接種時使用灼燒是一種最徹底的干熱滅菌方法，但它只能用于接種環(huán)、接種針等少數(shù)對象的滅菌（2）干熱滅菌法：適于滅菌后要求保持

4、干燥狀態(tài)的物料，將金屬制品或清潔玻璃器皿放入電熱烘箱內(nèi)，在150～170℃下維持1～2小時后，即可達到徹底滅菌的目的。在這種條件下，可使細胞膜破壞、蛋白質(zhì)變性、原生質(zhì)干燥，以及各種細胞成分發(fā)生氧化。τ=(2.303k)log(NoNs)τ滅菌時間（秒）k比死亡速率，與菌的種類和加熱溫度有關（s－１）No滅菌開始時，污染的培養(yǎng)基中雜菌個數(shù)（個／ml）Ns經(jīng)過滅菌時間τ后，殘存活菌個數(shù)（個／ml）1）雜菌雖然是一個復雜的高分子體系，但其受熱

5、被殺死，主要原因是高溫能使蛋白質(zhì)變性，這種反應屬與單分子反應，因此雜菌在一定溫度下受熱死亡也遵循單分子反應方程。2）從上式可知：要做到絕對無菌，即N=0，則時間τ將無限大。故在實際計算中取N=103，即每處理1000批中只殘留一個活菌數(shù)，該值在工程上已足夠了。1.4滅菌溫度與菌死亡反應速度常數(shù)的關系k=Ae⊿ERT式中：K——菌死亡的速度常數(shù)（s－１），當反應物的濃度為單位濃度時，則反應速度常數(shù)在數(shù)值上等于反應速度△E—活化能，Jmol

6、A——阿累尼烏斯常數(shù)（s－１）R——氣體常數(shù)（8.314J／mol.K）T——絕對溫度（K）1.5培養(yǎng)基成分受熱破壞規(guī)律（看作一級反應）dcdt=kdc式中：C為對熱敏性物質(zhì)的濃度；kd為分解速率常數(shù)（s－１），1.6高溫快速滅菌法優(yōu)于低溫長時間滅菌法：當滅菌溫度升高時，菌的比死亡速率增加較培養(yǎng)基成分分解速率常數(shù)快，因而在較高的溫度下可以縮短滅菌時間而保留較多的營養(yǎng)物質(zhì)。2、影響培養(yǎng)基滅菌的因素（1）培養(yǎng)基中的顆粒與物理狀態(tài)培養(yǎng)基中的顆

7、粒物質(zhì)大，滅菌困難，反之，滅菌容易。一般說來，含有顆粒對培養(yǎng)基滅菌影響不大，但在培養(yǎng)基混有較大顆粒，特別是存在凝結成團的膠體時，會影響滅菌效果，必須過濾除去。培養(yǎng)基的物理狀態(tài)對滅菌具有極大的影響，固體培養(yǎng)基的滅落時間要比液體培養(yǎng)基的滅菌時間長，假如lOO℃時液體培養(yǎng)基的滅菌時間為1h，而固體培養(yǎng)基則需要2～3h才能達到同樣的滅菌效果。其原因在于液體培養(yǎng)基滅菌時，熱的傳遞除了傳導作用外還有對流作用，而固體培養(yǎng)基則只有傳導作用而沒有對流作用