培养基及设备的灭菌
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实验一 培养基的配制与灭菌
铁盐
有机物质 2,4-D
200倍液
100倍液 1.0 mg/ml
5 ml
10ml 1ml
——
5 ml
10ml ——
5 ml
10ml 1ml
NAA
KT 蔗糖
1.0 mg/ml
1.0 mg/ml 30 g
0.2ml
1.0ml 30 g
——
—— 30 g
0.1ml 30 g
琼脂
pH值
8g
5.8
8g
5.8
8g
五、作业要求：完成实验报告，回答下面的思考题 1、根据以下所给母液浓度、蔗糖和琼脂量，配制烟草愈伤组织诱 导和培养的培养基（MS1），按MS配方（Murashige and Skoog, 1962）计算各种母液吸取量或药品的直接称量量。 2、简述高压蒸气灭菌的步骤；培养基采用高压蒸气灭菌应注意哪 些事项？
药品名称
母液倍或母 液浓度 （mg/ml）
配制1 L培养基 配制0.25 L培养基所需母液量(ml) 所需母液量(ml) 或质量（g） 或直接称量量（g） MS 1 MS 2 MS 3
大量元素 微量元素 铁盐 有机物质 2,4-D NAA KT 蔗糖 琼脂 pH值
10倍液 100倍液 200倍液 100倍液 1.0 mg/ml 1.0 mg/ml 1.0 mg/ml 30 g 8g 5.8
5.8
——
5.8
1）在烧杯内放入一定量的蒸馏水，用量筒或移液枪按上述表 格内配方加入各种母液及激素。 2）加入蔗糖30g，待蔗糖溶解后（可搅拌）加水定容至1L。 3）调节PH值，用酸度计测量PH值至5.8，常用1mol/l的HCl或 NaOH调整。 4）在MS1和MS2中加入琼脂8g，加热溶解，溶解过程中不断 搅拌，加热时烧杯口上盖上锡箔纸，防止水分过度蒸发。 5）分装：将配好的培养基及时分装到小三角瓶中，防止凝固 ，每瓶约30ml-40ml（约覆盖瓶底），分装时不要沾壁口。 6）封口：用封口膜将将三角瓶封口。
培养基和灭菌
1、无机氮源（快速利用N源）：铵盐（如氯化铵、
硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵），硝酸盐（如硝酸钠、硝 酸钾）和氨水等。
特点：（1）分解快，能被微生物迅速利用；
（2）引起pH变化。
(NH4)2S04 →2NH3+H2S04
生理酸性物质
NaNO3+4H2→NH3+2H20+NaOH 生理碱性物质
2、有机氮源（慢速利用氮源，多为天然有机 物） ：花生饼粉，黄豆饼粉，玉米浆，玉米蛋 白粉，蛋白胨，酵母膏。
2、原理：高温时微生物各种与温度有关的氧化 过程速率增快。
3、特点：时间长、耗热量大，应用不广。一般 用于灭菌后要求保持干燥状态的物料。
（三）湿热灭菌
1、方法： 直接用加压湿蒸汽进行物料或设备容器 的灭菌。用蒸汽将物料升温到115－140℃保持一 定时间，可杀死各种微生物。常用的灭菌条件是 120℃，20－30min。
P、S（可构成细胞物质） Mg、Fe（可作为酶的组成成分或维持酶活性） K、Na（调节细胞渗透压） Cu、Zn、Mn（作为酶的辅基和激活剂）
四、 水：
（1）构成生物体的成分； （2）培养基的组成部分； （3）参与代谢反应； （4）作为代谢反应介质； （5）作为物质传递介质； （6）良好的热导体。
染菌对抗生素生产过程的危害： （1）消耗培养基的营养成分； （2）使培养条件如溶氧、粘度发生变化； （3）有的杂菌会分泌一些对抗生素产生菌有毒或
能使抗生素降解失活的物质，从而造成抗生素产量 大幅度下降； （4）影响后道工序的正常生产、影响产品外观及 内在质量； （5）如果污染了噬菌体，不仅引起产生菌自溶， 而且还会迅速大面积蔓延，严重威胁抗生素的生产。
培养基灭菌的方法
培养基灭菌的方法培养基灭菌是为了确保培养基中没有活性的微生物存在。
培养基灭菌的方法有多种，既包括物理方法，如高温灭菌、滤膜灭菌等，也包括化学方法，如化学灭菌剂灭菌等。
下面将详细介绍各种方法以及其操作步骤。
首先是高温灭菌法。
这是最常用的一种灭菌方法，通过高温的热力作用来杀灭微生物。
高温灭菌可以使用干热法或湿热法。
1. 干热法：将需要灭菌的培养基置于干热灭菌器中，通常在160-180C的高温下进行处理。
温度和时间的选择要根据具体情况而定，通常是在热力消毒时间表上选择。
干热灭菌器具有温度调节和定时功能，可以实现自动控制。
2. 湿热法：将培养基装入有效容器中，如玻璃瓶、耐热塑料瓶等，然后通过蒸汽或水浴进行灭菌处理。
蒸汽灭菌是最常用的方法，一般在100C以上进行。
水浴灭菌同样是将培养基容器放入预热的水浴器中进行灭菌，水温通常为100C，持续10-30分钟不等。
其次是滤膜灭菌法。
这是一种通过筛选微生物的方法，可以有效地灭活微生物而保留培养基中的营养物质。
1. 为了滤膜灭菌，首先需要选择一个滤膜尺寸，一般为0.22或0.45微米。
选择合适的滤膜尺寸可以删除绝大多数的微生物。
滤膜的材质非常重要，一般选择具有较好生物相关性的材料，如聚酯膜、聚酰胺膜等。
2. 将培养基通过真空泵抽吸，使其穿过滤膜。
微生物会被滤膜截留在上面，营养物质通过滤膜留下，进入下方的容器中。
3. 然后将滤膜移到含有灭菌溶液的培养皿中，使其与灭菌溶液接触。
最常用的灭菌溶液是70%乙醇或含有漂白剂的水。
化学方法是另一种常用的培养基灭菌方法，主要通过使用化学灭菌剂来达到灭活微生物的目的。
这种灭菌方法对于那些不能耐受高温或压力的培养基非常有用。
1. 最常用的灭菌剂是乙醛。
在常温下，将乙醛溶液添加到培养基中，然后将其密封存放一定时间，一般为3-24小时。
乙醛具有广谱抗微生物作用，在适当剂量下对大多数病原菌均有很好的抑制效果。
2. 另一种常用的化学灭菌剂是过氧化氢。
实验二 培养基的配制及器材的灭菌
实验二培养基的配制及器材的灭菌（3课时）一、实验目的要求1、进一步学习并熟练培养基的制备的方法、步骤和技术。
2、进一步学习和掌握高压蒸汽灭菌的具体操作方法和技术。
3、为下一次实验做好实验前的准备。
二、原理培养基是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质，它是进行科学研究，生产微生物制品及应用等方面的基础。
由于各类微生物对营养的要求不同，培养目的和检测需要不同，因而培养基的种类很多，要根据培养目的和检测需要不同，选择配制不同的培养基。
从培养基的用途来区分，培养基可分为选择培养基、增殖培养基、鉴别培养基等。
●选择培养基在培养基中加入某种物质以杀死或抑制不需要的菌种生长的培养基，称之为选择培养基。
如链霉素、氯霉素等抑制原核微生物的生长；而制霉菌素、灰黄霉素等能抑制真核微生物的生长；结晶紫能抑制革兰氏阳性细菌的生长等。
●增殖培养基在自然界中，不同种的微生物常生活在一起，为了分离我们所需要的微生物，在普通培养基中加入一些某种微生物特别喜欢的营养物质，以增加这种微生物的繁殖速度，逐渐淘汰其它微生物，这种培养基称为增殖培养基，这种培养基常用于菌种筛选和选择增菌中。
在某种程度上讲，增殖培养基也是一种选择培养基。
●鉴别培养基在培养基中加入某种试剂或化学药品，使难以区分的微生物经培养后呈现出明显差别，因而有助于快速鉴别某种微生物。
这样的培养基称之为鉴别培养基。
例如用以检查饮水和乳品中是否含有肠道致病菌的伊红美蓝培养基就是一种常用的鉴别性培养基。
有些培养基是具有选择和鉴别双重作用。
例如食品检验中常用的麦康凯培养基是一例。
它含有胆盐、乳糖和中性红。
胆盐具有抑制肠道菌以外的细菌的作用（选择性），乳糖和中性红（指示剂）能帮助区别乳糖发酵肠道菌（如大肠杆菌）和不能发酵乳糖的肠道致病菌（如沙门氏菌和志贺氏菌）。
灭菌原理：高压蒸汽灭菌是将待灭菌的物品放在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热，使灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽。
液体培养基灭菌方法
培养基的灭菌方法 1、高压蒸汽灭菌：高压蒸汽灭菌适合于耐高温培养基、接种器械和蒸馏水的灭菌。
培养基在爱制备过程中混入各种杂菌，分装后应立即灭菌，至少应在24h内完成灭菌工作。
灭菌时一般是在0。
105MPa压力下，温度121℃时，灭菌15~30min即可。
消毒时间不宜过长，也不能超过规定的压力范围，否则有机物质特别是维生素类物质就会在高温下分解，失去营养作用，也会使培养基变质、变色，甚至难以凝固。
将蒸馏水或自来水装在三角瓶中，装水量一般不超过瓶的2/3，用牛皮纸或硫酸纸包扎封口，然后放入高压锅中灭菌后即为无菌水。
灭菌后的培养基可放到培养室中预培养3d，若无污染现象，则证明灭菌是彻底的，可以使用。
暂时不用的培养基最好置于10℃下保存。
含IAA或GA3的培养基应在1周内用完，其他培养基最多也不要超过1个月。
2、过滤灭菌：一些植物生长调节剂及有机物，如IAA、GA3、ZT、CM等，遇热容易分解，不能与培养基一起进行高温灭菌，而要使用细菌过滤器滤去其中的杂菌。
细菌过滤器与滤膜（孔径0。
45微米）使用之前要先进行高压灭菌。
过滤后的溶液要立即加入培养基中，若为液体培养基，可在培养基冷却至30℃时加入；若为固体培养基，必须在培养基凝固之前（50-60℃）加入，振荡使溶液与其他成分混合均匀。
培养基的配制及灭菌
一．实验目的1.三角瓶，培养皿，试剂瓶，试管，枪尖盒等仪器的清洗。
2.三角瓶棉塞的制作，三角瓶，吸管，培养皿，试剂瓶，试管，枪尖盒的包装与灭菌。
3.高温蒸汽灭菌原理的学习。
4.LB和MacConkey培养基的制作与灭菌。
二．实验原理1.高温灭菌的原理：由于培养基配置过程中并非是无菌操作，所以要通过立即灭菌来防止配制过程中混入的杂菌利用培养基中的营养物质进行繁殖从而破坏培养基的性能。
高压蒸汽灭菌是生物试验应用最广，效果最好的一种湿热灭菌法。
在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。
在的压力下，锅内温度达121℃。
在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。
注意：①使用高压蒸汽灭菌前一定要完全排除锅内空气，使锅内全部是水蒸气，灭菌才能彻底。
否则在同一压力下，锅内实际温度和理想温度就会有差距，不能达到最好灭菌效果。
②在使用灭菌锅前切勿忘记加水，水加至与三角搁架相平，以防灭菌锅烧干而引起炸裂事故。
③使用完后要等到压力降为零再打开锅盖，否则会因为锅内外压力不平衡而导致棉塞蹦出造成污染，也容易伤害到操作者。
2.培养基的配置原理：微生物的生长依赖于可利用的营养物质和适宜的生长环境。
培养基是用于培养，转移，贮存微生物的固体，半固体或液体的营养物质。
培养基中含有微生物所需的全部营养物质，包括碳源、氮源、能源、无机盐、水分和生长因子。
适宜的pH对微生物的生长是必不可少的。
培养基的物理状态有三种：液体、半固体和固体。
这些培养基的主要区别是在固体和半固体培养基里面加了固化剂------琼脂。
当将琼脂加入溶液中时，在98℃能融化成有一定粘性的液体。
并在42℃凝固。
琼脂具有的特性有：不易被微生物降解；接近无色等。
对于固体培养基需要加入琼脂量约为%~%，半固体培养基加入约%~%。
培养基在配制过程中容易受到污染，因此必须进行灭菌，同时不能将培养基中的营养物质破坏。
培养基和培养皿的灭菌方法
培养基和培养皿的灭菌方法一、前言在微生物学和生物学实验中，培养基和培养皿的灭菌是非常重要的步骤。
如果没有彻底灭菌，会导致实验结果不准确甚至失败。
因此，本文将介绍培养基和培养皿的灭菌方法。
二、材料准备1. 培养基：选择合适的培养基，根据需要添加相应的试剂。
2. 培养皿：选择合适的大小和形状，根据需要选择不同种类的培养皿。
3. 灭菌设备：可以使用高压蒸汽灭菌器、紫外线灯或者烘箱等设备进行灭菌。
4. 灭菌液：可以使用75%乙醇或者84消毒液等消毒液进行表面消毒。
5. 其他材料：酒精棉球、无尘纸巾等。
三、高压蒸汽灭菌法1. 准备好要灭菌的培养基和培养皿，并放入高压蒸汽灭菌器中。
2. 根据设备说明书设置温度和时间，一般为121℃，15-20分钟。
3. 开始启动高压蒸汽灭菌器，等待灭菌完成。
4. 灭菌完成后，关闭高压蒸汽灭菌器，等待冷却。
5. 取出培养基和培养皿，注意不要碰触到未消毒的表面。
6. 使用酒精棉球擦拭外部表面，避免污染。
四、紫外线灭菌法1. 准备好要灭菌的培养基和培养皿，并放入紫外线灯下。
2. 打开紫外线灯，照射15-30分钟。
3. 灭菌完成后，关闭紫外线灯。
4. 取出培养基和培养皿，注意不要碰触到未消毒的表面。
5. 使用酒精棉球擦拭外部表面，避免污染。
五、烘箱灭菌法1. 准备好要灭菌的培养基和培养皿，并放入烘箱中。
2. 根据需要设置温度和时间。
一般为160℃，2小时或180℃，1小时。
3. 开始启动烘箱，等待灭菌完成。
4. 灭菌完成后，关闭烘箱并等待冷却。
5. 取出培养基和培养皿，注意不要碰触到未消毒的表面。
6. 使用酒精棉球擦拭外部表面，避免污染。
六、表面消毒法1. 准备好要灭菌的培养基和培养皿。
2. 使用酒精棉球或者喷雾器喷洒75%乙醇或84消毒液等消毒液进行表面消毒。
3. 等待消毒液挥发干燥后，即可使用。
七、注意事项1. 在进行灭菌前，必须确保培养基和培养皿的外部表面已经清洁干净。
2. 在进行灭菌时，必须按照设备说明书上的要求设置温度和时间，并确保设备正常运行。
培养基常用的灭菌方法
培养基常用的灭菌方法培养基是适于细菌生长繁殖需要的各种营养物质人工配制而成的基质。
按营养成分和用途不同，分为基础、合成、营养、鉴别、选择和厌氧培养基。
按物理形态分为固体、半固体和液体三类。
根据细菌的种类和培养目的不同，可采用不同的培养基。
1、灭菌方法培养基的灭菌方法主要有两种，湿热灭菌及0.22μm微孔滤膜过滤除菌。
与过滤相比，高压蒸汽灭菌的工作强度小，成本较低但易造成营养成分的流失，而且在多次加样（无菌谷氨酰胺溶液，无菌碳酸氢钠溶液等）过程中容易造成二次污染。
大多数培养基采用0.1～0.2μm孔径的微孔滤膜进行过滤除菌，并且已成为培养基除菌的发展方向，它可低限度地减少培养基的营养损失。
1.1 湿热灭菌蒸汽在冷凝时释放出大量潜能，并且蒸汽具有强大穿透力，蒸汽的湿热破坏菌体蛋白质和核酸的化学键使酶失活，微生物因代谢障碍而死亡。
湿热灭菌的效果取决于致死温度和致死时间。
致死温度是杀灭微生物的极限温度。
致死时间是在致死温度下杀灭全部微生物所需时间。
高压蒸汽灭菌适合于耐高温培养基、接种器械和蒸馏水的灭菌。
灭菌时一般是在121℃、15psi，15分钟的条件下完全可达到灭菌效果及营养成分的最小损失，不需将灭菌时间延长。
为保证高压灭菌的效果，灭菌设备的验证很关键。
1.2 过滤灭菌可供过滤灭菌使用的滤膜很多，其材料多为聚醚砜（PES）膜、聚偏二氟乙烯（PVDF）膜、聚四氟乙烯（PTFE）膜、醋酸纤维素、硝酸纤维素等等。
一般采用正压过滤，正压过滤较之负压过滤具有高流速、过滤快、不易污染，可避免蛋白质产生大量气泡等优点。
目前大多数实验室和制药企业采用微孔滤膜、一体式过滤器（囊式过滤器）或筒式滤芯除菌。
微孔滤膜需配套不锈钢夹具，中间可夹放0.22um滤膜。
使用这种滤器最重要步骤是安装滤膜及无菌过滤过程。
筒式滤芯亦需配套不锈钢滤壳。
如果是少量过滤(<200ml)可选配针头过滤器。
第三章__培养基的制备和灭菌设备
3dG1C A T2dT
0
W2C A1T 1 Tt1
冷却降温时间：
3G1C AlnT1t1
W2CA1 T2t1
式中： T1—培养基冷却前的温度，℃ T2—培养基冷却后的温度，℃
.
2、加热和冷却介质用量
加热蒸汽用量：
S1 GC1(T2 T1)
I
式中：I—加热蒸汽的焓，kJ/kg
λ—冷凝水的焓，kJ/kg
（三）加热灭菌方式
培养基→加热升温→维持保温→冷却降温→发酵
分批灭菌：三个过程在一个设备内完成 连续灭菌：三个过程分别在不同的设备内完成
（四）灭菌要求
❖ 达到无菌程度 ❖ 尽量减少营养成分损失 ❖ 降低能量消耗
.
（五）理论灭菌时间
微生物的受热死灭过程属于一级反应
dN kN
d
式中： τ——受热时间 N——活菌个数 k——反应速率常数，随反应温度变化
营养成分破坏较少 蒸汽负荷均衡，操作方便 降低了劳动强度，适宜自动
控制
缺点：需要专门设备，投资较大 设备较多，染菌机会也相.应较多
2、要求
①.加热设备：加热均匀， 1 4 4 ℃ 2 0 s 2 - 3 m i n 2 0 s 快速升温到灭菌温度
（温度一致）
②.维持设备：使培养基按
温 度
顺序流动，维持灭菌
N0 40106 2107 81014(个) NS 0.001(个） k 0.25(s1) t 1 ln N0 2.7(min)
k NS
.
二、分批灭菌过程与计算
（一）分批灭菌操作过程
(实罐灭菌或实消)
❖ 升温：将培养基置于 发酵罐中用蒸汽加热
❖ 保温：达到预定灭菌 温度后维持一定时间
培养基的制备与灭菌实验报告
培养基的制备与灭菌实验报告一、实验目的本实验旨在掌握培养基的制备方法和灭菌技术，为后续的微生物培养提供保障。
二、实验原理1. 培养基的制备方法：（1）选用适当的基质：如蛋白胨、肉汤、蔗糖等；（2）添加必需元素：如氮源、碳源、矿物质盐等；（3）调节pH值：使其接近微生物生长最适pH值；（4）加入琼脂：使液态培养基凝固成固态培养基。
2. 灭菌技术：灭菌是指将微生物及其孢子全部杀灭或去除，以保证培养基无菌。
常用的灭菌方法有高温灭菌法和化学药剂灭菌法。
三、实验材料和设备材料：蛋白胨、肉汤、琼脂、氧化钠等。
设备：量筒、天平、自动移液器、恒温水浴器等。
四、实验步骤1. 制备液态培养基：（1）称取所需的蛋白胨和肉汤，按比例混合加入适量的蒸馏水中，搅拌均匀；（2）调节pH值至7.0-7.2，若pH值过高可加入适量的氧化钠溶液；（3）将制好的液态培养基分装到不锈钢培养皿中，每个培养皿约20ml；（4）将分装好的液态培养基在恒温水浴器中加热至沸腾，持续煮沸10分钟。
2. 制备固态培养基：（1）按照液态培养基制备方法制备好液态培养基；（2）将琼脂加入到液态培养基中，搅拌均匀；（3）将制好的固态培养基分装到无菌试管或无菌平板中；（4）在恒温水浴器中加热至琼脂完全溶解。
3. 灭菌：将制备好的液态和固态培养基放入高压灭菌锅中进行灭菌处理，温度和时间根据不同材料和设备而定。
五、实验结果经过灭菌处理后，制备好的液态和固态培养基均无菌，可以用于微生物培养。
六、实验注意事项1. 实验过程中要严格遵守无菌操作规范，以保证培养基无菌。
2. 制备液态培养基时，要注意加入必需元素的比例和pH值的调节。
3. 制备固态培养基时，要注意琼脂的加入量和溶解度。
4. 灭菌处理时，要根据实验材料和设备选择合适的灭菌方法和时间。
5. 实验结束后，要对实验器材进行消毒处理。
七、实验结论本实验通过制备液态和固态培养基以及灭菌处理等操作，掌握了培养基制备和灭菌技术。
培养基准备与培养基灭菌的设备
培养基准备与培养基灭菌的设备引言在微生物学、生物学实验中，培养基是一种基础性的工具，用于培养细菌、真菌等微生物。
为了确保培养基的质量，必须严格遵守一定的操作程序，并使用适当的设备进行培养基的准备和灭菌。
本文将介绍培养基准备与培养基灭菌的设备，以及它们的使用方法。
培养基准备设备秤量仪器在培养基的制备过程中，需要精确地称量不同的成分。
常用的秤量仪器有：•电子天平：精确称量各种粉末、液体等成分。
•药匙：适用于称量较大颗粒的固体成分。
•称量瓶：常用于称量固体成分，集成了容器和秤量功能。
筛网与漏斗在称量固体成分时，有时会出现颗粒聚结的情况。
为了消除聚结，可以使用筛网将固体成分过筛。
常用的筛网孔径为0.5mm至1mm。
漏斗则用于将固体成分流入培养基容器中，避免洒落。
搅拌设备搅拌设备主要用于混合培养基的各种成分，确保培养基均匀。
常用的搅拌设备包括：•磁力搅拌器：将磁子放入培养基容器中，通过磁场的作用使培养基不断搅拌。
•搅拌棒：手动搅拌培养基，适用于小规模的制备。
培养基灭菌设备为了防止培养基被外界的微生物污染，必须对培养基进行灭菌处理。
常用的培养基灭菌设备包括：高压灭菌器高压灭菌器是使用高温和高压来灭菌的设备。
其工作原理是将培养基容器放入高压灭菌器中，然后进行加热并提高压力，达到杀灭微生物的目的。
高压灭菌器广泛应用于实验室和工业中，能够保证灭菌效果的同时不破坏培养基的成分。
紫外线灭菌器紫外线灭菌器是一种使用紫外线辐射来杀灭微生物的设备。
其工作原理是将培养基容器放入紫外线灭菌器中，并进行一定时间的辐射。
这种设备适用于一些比较小型和易受热的培养基。
设备使用方法培养基准备设备的使用方法1.使用秤量仪器准确称量所需的固体和液体成分，并将其放入培养基容器中。
2.如有需要，使用筛网将固体成分过筛，以消除颗粒聚结。
3.使用搅拌设备将培养基的各种成分充分混合，直至得到均匀的培养基溶液。
培养基灭菌设备的使用方法1.将制备好的培养基容器放入高压灭菌器中，并按照设备说明书设置好温度和压力。
第一章 培养基的灭菌设备课件
N 0 100 × 10 × 10 16 = = 10 N 10 − 3
6 5
ln
N0 N
= 36.8
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
（三）分批灭菌的过程分析
升温
T
N1 保温 N2
降温
N0 0 t1 t2
N t3 t(min)
图2-5 分批灭菌过程典型的升温、保温和冷却曲线
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
一、微生物的热死灭动力学
T对比死亡速率常数 K的影响 (二)灭菌温度 灭菌温度T 对比死亡速率常数K K的影响遵循阿仑尼乌斯定律 1、温度对 、温度对K
∆E − RT
K = A⋅e
(2－4)
A：阿仑尼乌斯常数（min-1）
∆E：活化能（J/mol)
·K) R：气体常数（8.28J/mol 8.28J/mol· T：绝对温度（K）
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
一、微生物的热死灭动力学
K的影响： 活化能∆E对比死亡速率常数 对比死亡速率常数K
K = A⋅e
∆E − RT
① 活化能∆E的大小对K的影响较大，其他条 件相同时， 活化能越高，K越小，微生物越 不容易死亡。 ② 不同微生物芽孢的热死灭活化能可能各不 相同，在相同的温度下灭菌，不能确定活化 能低的芽孢的热死灭速率一定比活化能高的 芽孢快。因为 K并不唯一决定于∆E。
N ln N0
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
一、微生物的热死灭动力学
关于比死亡速率常数K的几个说明：
3. 不同的微生物，其K各不相同：
121℃，枯草杆菌 FS5230 ，枯草杆菌FS5230 K=0.047 ～0.063 K=0.047～ K=0.03 K=0.013 K=0.0485
6 5
ln
N0 N
= 36.8
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
（三）分批灭菌的过程分析
升温
T
N1 保温 N2
降温
N0 0 t1 t2
N t3 t(min)
图2-5 分批灭菌过程典型的升温、保温和冷却曲线
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
一、微生物的热死灭动力学
T对比死亡速率常数 K的影响 (二)灭菌温度 灭菌温度T 对比死亡速率常数K K的影响遵循阿仑尼乌斯定律 1、温度对 、温度对K
∆E − RT
K = A⋅e
(2－4)
A：阿仑尼乌斯常数（min-1）
∆E：活化能（J/mol)
·K) R：气体常数（8.28J/mol 8.28J/mol· T：绝对温度（K）
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
一、微生物的热死灭动力学
K的影响： 活化能∆E对比死亡速率常数 对比死亡速率常数K
K = A⋅e
∆E − RT
① 活化能∆E的大小对K的影响较大，其他条 件相同时， 活化能越高，K越小，微生物越 不容易死亡。 ② 不同微生物芽孢的热死灭活化能可能各不 相同，在相同的温度下灭菌，不能确定活化 能低的芽孢的热死灭速率一定比活化能高的 芽孢快。因为 K并不唯一决定于∆E。
N ln N0
第一节 培养基灭菌及灭菌设备
一、微生物的热死灭动力学
关于比死亡速率常数K的几个说明：
3. 不同的微生物，其K各不相同：
121℃，枯草杆菌 FS5230 ，枯草杆菌FS5230 K=0.047 ～0.063 K=0.047～ K=0.03 K=0.013 K=0.0485
培养基的配制与灭菌技术
培养基的配制与灭菌技术⼀、培养基的配制与灭菌技术培养基是将微⽣物⽣长繁殖所需要的各种营养物质，⽤⼈⼯的⽅法配制⽽成的⽤于培养微⽣物的营养基质。
培养基种类很多，不同的微⽣物所需培养基不同。
就培养基中营养物质的来源可分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基。
按培养基特殊⽤途可分加富培养基，选择培养基、鉴别培养基。
按培养基制成后的物理状态可分为固体培养基，液体培养基和半固体培养基。
固体培养基是在液体培养基中加⼊1.5 %-2.0 %琼脂作凝固剂; 半固体培养基则加⼊0.5 %-0.8 %的琼脂。
⼀般培养基除含有⼤量⽔分外, 还含有碳素、氮素、⽆机盐类和维⽣素等。
此外, 由于徽⽣物⽣长繁殖必须在最适的酸碱度范围内, 才能表现出最⼤的⽣命活⼒, 因此应根据不同种类的徽⽣物. 将培养基调节到⼀定的pH值范围。
培养基配制后还必须进⾏灭菌, 灭菌是指杀死或消灭所有微⽣物, 包括营养体、孢⼦和芽孢。
灭菌的⽅法很多，可分为物理⽅法与化学⽅法两⼤类。
物理⽅法包括湿热灭菌、⼲热灭菌、紫外线灭菌、过滤除菌等; 化学⽅法主要是利⽤化学药品对接种室空间、⽤具和其它物体表⾯进⾏灭菌与消毒。
消毒⼀般是指消灭有害微⽣物的营养体和病原菌。
(⼀) 培养基的配制⽅法⼀般培养基的配制⽅法如下 (各种天然培养基的配制⽅法略有不同)：l. 按照配⽅的组分及⽤量先分别称量并配成液体；2. 根据要求调到⼀定的酸碱度(pH值)；3. 若要制成固体则加⼊2%琼脂并加热融化；4. 根据需要的数量分装⼊试管或三⾓瓶中, 加上棉塞或盖上纱布；5. 包扎好灭菌后备⽤。
配制斜⾯培养基的⼀般操作步骤为：称量→溶解→调pH值→加琼脂→过滤→分装→加棉塞→包扎→灭菌→摆斜⾯→⽆菌检查。
(图9-7)(⼆) 培养基及常⽤器⽫的灭菌培养微⽣物常⽤的玻璃器具主要有试管、三⾓瓶、培养⽫、吸管等, 在使⽤前必须先进⾏灭菌, 使容器中不含任何杂菌；培养微⽣物⽤的营养基质(培养基), 在接⼊纯种前也必须先⾏灭菌, 使培养基呈⽆菌状态。
对培养基灭菌的常用方法
对培养基灭菌的常用方法常用的培养基灭菌方法有以下几种：1. 高温灭菌法：将培养基装入培养器中，加热至高温，一般为121摄氏度，保持一定时间，通常为15-20分钟。
高温能够有效灭活细菌、病毒和真菌等微生物，确保培养基的无菌状态。
2. 过滤灭菌法：将培养基通过特制的膜过滤器进行过滤，膜孔径一般为0.22微米或0.45微米。
膜过滤器能够有效阻隔微生物的传播，使培养基中的微生物被滤除，从而实现无菌的目的。
需要注意的是，过滤灭菌法适用于不含热敏性成分的培养基。
3. 化学灭菌法：通过添加化学消毒剂来灭活培养基中的微生物。
常用的消毒剂有酒精、酚类、过氧化氢等。
化学灭菌法适用于无法进行高温灭菌或过滤灭菌的情况下，能够有效地杀灭细菌、病毒和真菌。
4. 辐射灭菌法：利用辐射能对培养基进行灭菌。
常用的辐射灭菌方法有紫外线照射和γ射线照射。
紫外线照射能够破坏微生物的DNA 结构，从而使其失去活性。
γ射线具有较高的穿透力，能够深入杀灭微生物。
辐射灭菌法适用于对热敏性物质进行灭菌。
在进行培养基灭菌时，需要注意以下几点：1. 根据不同的培养基成分和用途选择合适的灭菌方法。
不同的培养基可能对温度、辐射或化学消毒剂有不同的耐受性，因此需要根据实际情况选择合适的灭菌方法。
2. 灭菌前要将培养基装入适当的容器中。
常见的容器有试管、烧杯、培养皿等。
容器必须具备耐高温、耐辐射或耐化学消毒剂的特性，以确保灭菌的有效性。
3. 确保灭菌设备的正常工作状态。
高温灭菌法需要使用高压高温的压力锅或高压灭菌器，因此需要检查设备的压力表、温度计等是否正常工作，以确保灭菌的可靠性。
4. 灭菌后要及时密封容器。
灭菌后的培养基容器应立即密封，以防止外界微生物的污染。
密封后的培养基应存放在干燥、阴凉的地方，以延长其保存期限。
培养基的灭菌是微生物实验中的重要步骤，通过合适的灭菌方法可以确保培养基的无菌状态，为后续的微生物培养和研究提供可靠的基础。
在进行培养基灭菌时，需要选择合适的灭菌方法，并注意操作的细节，以确保灭菌的有效性和培养基的质量。
培养基的配制和灭菌实验报告（共8篇）
培养基的配制和灭菌实验报告(共8篇) 培养基的制备与灭菌实验报告(详细)一、实验题目：培养基的制备与灭菌二、实验目的：1、明确培养基的配置原则，掌握配置方法。
2、了解灭菌的原理，学习掌握灭菌器的使用方法。
三、实验器材：1、药品：牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、水、琼脂。
2、仪器：三角瓶、培养皿、试管、线绳、棉花、烧杯、报纸、移液管、试管架、铁针、量筒。
四、实验原理：1、培养基的制备包括一下几种成分：（1）水分：主要成分。
（2）N源：包括无机氮和有机氮。
（3）C源：主要是含碳有机物、碳氢化合物等。
（4）无机盐：如NaCl、KH2PO4等。
微量元素：Cu、K、Mg、S、P、Zn。
有些还需要添加“生长因子”，通常是维生素类、某些氨基酸或核酸等。
2、培养基配置的原则根据不同的培养对象及培养目的，选用不同的培养基，但有机物总量不得超过15%，盐类一般不超过1%。
培养基有以下分类：按成分：天然培养基、合成培养基、半合成培养基按状态：固体培养基、半固体培养基、液体培养基按用途：基础培养基、营养培养基、鉴别培养基、选择培养基培养基配好后应立即灭菌，防止营养物质中的微生物富集。
3、灭菌：用理化手段杀灭一切微生物的营养体，包括芽孢和孢子，在实验中应对所有仪器、操作场所、药品及培养基灭菌或消毒。
（1）高压蒸汽灭菌：将物品放入封闭的加压灭菌器，加热使灭菌锅套间的水沸腾产生蒸汽，将冷空气排尽，压力上升，使水沸点变高，导致菌体蛋白质变性，一般0.1MPa、121℃、15~30min 可以彻底灭菌，本次实验灭菌20min。
若是含糖培养基，110℃、30min。
（2）干热灭菌：微生物细胞内蛋白质因高温而凝固变性。
因高温，所以含水量小，不利于蛋白质受热变性，所以温度高，时间长。
（3）紫外灭菌：诱导胸腺嘧啶二聚体形成抑制DNA复制。
（4）过滤除菌：实验室中用微孔滤膜（孔径一般为0.22μm）。
除病菌需更小。
五、实验步骤：1、牛肉膏蛋白胨培养基的制备依次准确称取0.5g牛肉粉、1.0g蛋白胨、0.5gNaCl放入烧杯，加入100mL水，用玻璃棒搅匀溶解，移入三角瓶，并加入1.5g琼脂。
对培养基灭菌的方法
对培养基灭菌的方法一、物理灭菌法（一）加热灭菌法：加热可破坏微生物中酶、蛋白质和核酸，导致微生物死亡。
加热灭菌又分干热灭菌法和湿热灭菌法。
在同一温度下，湿热灭菌的效果比干热灭菌好。
主要是因湿热灭菌时，有水分存在，蛋白质容易变性。
水分又易使微生物膜壁润湿，湿热的穿透力比干热大。
干热灭菌法常用的有火焰灭菌法与干热空气灭菌法两种。
（二）紫外线灭菌法：是指用紫外线照射杀灭微生物的方法。
一般用于灭菌的紫外线波长是200～300nm，灭菌力最强的波长是253.7ｎｍ。
紫外线作用于核酸蛋白促使其变性，同时空气受紫外线照射后产生微量臭氧，从而起共同杀菌作用。
紫外线进行直线传播，可被不同的表面反射，穿透力微弱，但较易穿透清洁空气及纯净的水。
因此本法适用于照射物体表面之灭菌、无菌室的空气及水的灭菌；不适用于药液的灭菌、固体物质深部的灭菌；普通玻璃可吸收紫外线，因此装于玻璃容器中的药物不能用此法灭菌。
紫外线对人体照射过久，会发生结膜炎，红斑及皮肤烧灼等现象，故一般在人入室前开启紫外线灯1～2小时，关闭后人才进入洁净室。
如果必须在人进去后仍要开紫外线灭菌，则人的皮肤及眼睛应有有效的防护措施。
一般在6～15m3的空间可装置30瓦紫外线灯一盏，离地面2.5～3m 为宜。
用紫外线照射灭菌时要注意下列问题：紫外线的杀菌力，随使用时间增加而减退，一般使用时间达到额定时间70%时应更换紫外线灯管，以保证杀菌效果。
国产紫外线灯平均寿命一般为2000h。
紫外线的杀菌作用随菌种不同而不同，杀霉菌的照射量要比杀杆菌大40～50倍。
紫外线照射通常按相对湿度为60%的基础设计，室内湿度增加时，照射量应相应增加。
紫外线灭菌效果与照射的时间长短有关，这需要通过验证来确定照射时间。
紫外照射灯的安装形式及高度，应根据实际情况，参考使用说明决定。
灭菌方法的验证采用生物指示剂挑战试验，生物指示剂多用枯草芽孢杆菌。
（三）微波灭菌法：微波是指频率在30～3000MHz之间的电磁波。
灭菌与除菌工艺及设备—培养基灭菌
（1）灭菌前的准备 （2）进料 （3）灭菌
①升温
夹套预热 三路进气，四路出气
②保温 三路进气，四路出气
③降温
关一路排气，再关一路进气 引入无菌空气维持罐压，夹套冷却
在发酵罐中进行实罐灭菌，是典型的分批灭菌。全过程
包括升温、保温、降温三个过程。
各阶段对灭菌的贡献： 升温 → 保温 → 降温
温度 150 100
表3-2 微生物对湿热灭菌条件下的相对热阻
微生物名称 相对热阻
营养细胞和酵母 细菌芽孢
1
3000000
霉菌孢子 2-10
病毒和噬菌体 1-5
●衡量灭菌是否彻底，一般以能否杀死细菌芽孢为标准。相对热阻 越大微生物越耐热。 ●相对热阻的大小关系是： 细菌芽孢> 霉菌孢子> 病毒和噬菌体>0℃ 140℃ 20~30s
30~120s
3种连续灭菌流程比较
连续灭菌流程 类型
预热
加热
1.连消塔-喷淋 调浆罐 冷却连续灭菌
连消塔
2.喷射加热连 续灭菌
喷射式 加热器
3.薄板换热器 第1个热交
连续灭菌
换器
第2个热 交换器
维持保温
降温
维持罐
喷淋冷却 器
维持管 真空冷却器
维持管
第二节 培养基灭菌
一、湿热灭菌的操作原理
（一）微生物的热阻
•致死温度：杀死微生物的极限温度。 •致死时间：在致死温度下，杀死全部微生物所需的时间。在致死温度以上， 温度愈高致死时间愈短。 •热阻：表示微生物对热的抵抗力。抵抗能力越强，热阻越大，是指微生物 在某一特定条件(温度和加热方式)下的致死时间。 •相对热阻：是指某一微生物在某一条件下的致死时间与另一微生物在相同 条件下的致死时间之比。
3 培养基与设备的灭菌
-3
D=
1
（3）温度对微生物死亡速率常数的影响 微生物的受热死亡属于单分子反应
∆E K = A exp − RT
4.0 3.0 2.0 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 2.54 2.56 2.58 2.60 2.62 2.64 斜率= -ΔE/R
d ln K = −
第三章 液体培养基与设备的灭菌
一、概述 二、分批灭菌 三、连续灭菌 四、设备灭菌
一、概述
1、常用的灭菌方法 化学灭菌、 化学灭菌、射线灭菌、 射线灭菌、干热灭菌、 干热灭菌、湿热灭菌、 湿热灭菌、 过滤灭菌、 过滤灭菌、火焰灭菌。 火焰灭菌。 在发酵工业中， 在发酵工业中，广泛使用湿热灭菌法。 广泛使用湿热灭菌法。 动物细胞、 动物细胞、植物细胞、 植物细胞、微藻培养基的灭菌与微 生物不同
培养基达到完全灭菌时， 培养基达到完全灭菌时，灭菌温度和 时间对营养成分的破坏（ （以VB1为准 时间对营养成分的破坏 VB1为准） 为准）
灭菌温度/ 灭菌温度/℃ 110 110 115 120 130 145 150 灭菌时间/min 灭菌时间/min 400 36 15 4 0.5 0.08 0.01 营养成分破坏率/ 营养成分破坏率/％ 99.3 67 50 27 8 2 <1
进汽
2
（1）灭菌前先将各排气阀打开， 灭菌前先将各排气阀打开，将蒸汽引入夹 套或蛇管进行预热， 套或蛇管进行预热，待罐温升至75 待罐温升至7590℃，将排 75-90℃ 气阀逐渐关小。 气阀逐渐关小。 （2）接着将蒸汽从进气口、 接着将蒸汽从进气口、排料口、 排料口、取样口直 接通入罐中， 接通入罐中，使罐温上升到118 使罐温上升到118118-120℃ 120℃，罐压维 持在0.09 持在0.090.09-0.1Mpa 0.1Mpa（ Mpa（表），保持 ），保持20 保持2020-25min左右 25min左右。 左右。 （3）保温结束后， 保温结束后，关闭进汽阀门， 关闭进汽阀门，待罐内压力 接近空气压力时， 接近空气压力时，向罐内通入无菌空气， 向罐内通入无菌空气，在夹套 或蛇管中通冷却水降温， 或蛇管中通冷却水降温，使培养基的温度降到所 需的温度。 需的温度。
D=
1
（3）温度对微生物死亡速率常数的影响 微生物的受热死亡属于单分子反应
∆E K = A exp − RT
4.0 3.0 2.0 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 2.54 2.56 2.58 2.60 2.62 2.64 斜率= -ΔE/R
d ln K = −
第三章 液体培养基与设备的灭菌
一、概述 二、分批灭菌 三、连续灭菌 四、设备灭菌
一、概述
1、常用的灭菌方法 化学灭菌、 化学灭菌、射线灭菌、 射线灭菌、干热灭菌、 干热灭菌、湿热灭菌、 湿热灭菌、 过滤灭菌、 过滤灭菌、火焰灭菌。 火焰灭菌。 在发酵工业中， 在发酵工业中，广泛使用湿热灭菌法。 广泛使用湿热灭菌法。 动物细胞、 动物细胞、植物细胞、 植物细胞、微藻培养基的灭菌与微 生物不同
培养基达到完全灭菌时， 培养基达到完全灭菌时，灭菌温度和 时间对营养成分的破坏（ （以VB1为准 时间对营养成分的破坏 VB1为准） 为准）
灭菌温度/ 灭菌温度/℃ 110 110 115 120 130 145 150 灭菌时间/min 灭菌时间/min 400 36 15 4 0.5 0.08 0.01 营养成分破坏率/ 营养成分破坏率/％ 99.3 67 50 27 8 2 <1
进汽
2
（1）灭菌前先将各排气阀打开， 灭菌前先将各排气阀打开，将蒸汽引入夹 套或蛇管进行预热， 套或蛇管进行预热，待罐温升至75 待罐温升至7590℃，将排 75-90℃ 气阀逐渐关小。 气阀逐渐关小。 （2）接着将蒸汽从进气口、 接着将蒸汽从进气口、排料口、 排料口、取样口直 接通入罐中， 接通入罐中，使罐温上升到118 使罐温上升到118118-120℃ 120℃，罐压维 持在0.09 持在0.090.09-0.1Mpa 0.1Mpa（ Mpa（表），保持 ），保持20 保持2020-25min左右 25min左右。 左右。 （3）保温结束后， 保温结束后，关闭进汽阀门， 关闭进汽阀门，待罐内压力 接近空气压力时， 接近空气压力时，向罐内通入无菌空气， 向罐内通入无菌空气，在夹套 或蛇管中通冷却水降温， 或蛇管中通冷却水降温，使培养基的温度降到所 需的温度。 需的温度。
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第五章培养基及设备的灭菌第一节培养基灭菌的目的、要求和方法一、定义1，培养基灭菌的定义是指从培养基中杀灭有生活能力的细菌营养体及其孢子，或从中将其除去。
工业规模的液体培养基灭菌，杀灭杂菌比除去杂菌更为常用。
2，灭菌与消毒的区别灭菌：用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢子消毒：用物理或化学方法杀死物料、容器、器皿内外的病源微生物。
二、培养基灭菌的目的1，在发酵过程中夹杂其它杂菌造成的后果：生产菌和杂菌同时生长，生产菌丧失生产能力；在连续发酵过程中，杂菌的生长速度有时会比生产菌生长得更快，结果使发酵罐中以杂菌为主；杂菌及其产生的物质，使提取精制发生困难杂菌会降解目的产物；杂菌会污染最终产品，杂菌会污染最终产品；发酵时如污染噬菌体，可使生产菌发生溶菌现象。
2，工业上具体措施包括：（1）使用的培养基和设备须经灭菌；（2）好氧培养中使用的空气应经除菌处理；（3）设备应严密，发酵罐维持正压环境；（4）培养过程中加入的物料应经过灭菌；（5）使用无污染的纯粹种子。
3，培养基灭菌的目的杀灭培养基中的微生物，为后续发酵过程创造无菌的条件。
4，培养基灭菌的要求（1）达到要求的无菌程度（10-3）（2）尽量减少营养成分的破坏，在灭菌过程中，培养基组分的破坏，是由两个基本类型的反应引起的：●培养基中不同营养成分间的相互作用；●对热不稳定的组分如氨基酸和维生素等的分解。
5，灭菌的方法（1）化学法化学药品灭菌法（2）物理法干热灭菌法湿热灭菌法射线灭菌法6，湿热灭菌的原理每一种微生物都有一定的最适生长温度范围。
当微生物处于最低温度以下时，代谢作用几乎停止而处于休眠状态。
当温度超过最高限度时，微生物细胞中的原生质胶体和酶起了不可逆的凝固变性，使微生物在很短时间内死亡，加热灭菌即是根据微生物这一特性而进行的。
7，湿热灭菌中的相关定义•杀死微生物的极限温度称为致死温度。
在致死温度下，杀死全部微生物所需的时间称为致死时间；在致死温度以上，温度愈高，致死时间愈短。
•微生物的热阻：是指微生物在某一特定条件（主要是温度和加热方式）下的致死时间。
相对热阻是指某一微生物在某条件下的致死时间与另一微生物在相同条件下的致死时间的比值。
各种微生物对湿热的相对热阻微生物相对热阻营养细胞和酵母细菌芽孢霉菌孢子病毒和噬菌体1.0 3×106 2~10 1~58，湿热灭菌的优点•蒸汽来源容易，操作费用低，本身无毒；•蒸汽有强的穿透力，灭菌易于彻底；•蒸汽有很大的潜热；•操作方便，易管理。
第二节湿热灭菌的理论基础一，培养基湿热灭菌需解决的工程问题1，将培养基中的杂菌总数N0杀灭到可以接受的总数N（10-3），需要多高的温度、多长的时间为合理。
2，菌温度和时间的确定取决于：（1）杂菌孢子的热灭死动力学（2）反应器的形式和操作方式（3）培养基中有效成分受热破坏的可接受范围二、微生物的热死灭动力学方程实验证明，微生物营养细胞的均相热死灭动力学符合化学反应的一级反应动力学，即：N ：任一时刻的活细菌浓度（个/L ） t ：时间（min ）K ：比热死速率常数（min -1）取边界条件t 0=0，N=N 0，对（1）积分得或实验还证明，细菌孢子的热杀灭动力学与营养细胞的有所不同。
它表现为非对数的死亡动力学。
这可能与孢子壁的化学成分及结构有关。
但当温度超过120˚C 时，热阻极强的嗜热脂肪芽孢杆菌孢子的热杀灭动力学也接近对数死亡动力学即符合一级反应规律。
三、温度对K 的影响微生物的热死灭动力学接近一级反应动力学，它的比热死灭速率常数K 与灭菌温度T 的关系可用阿累尼乌斯方程表征A ：频率因子（min -1）ΔE ：活化能（J/mol ）R ：通用气体常数[J/（mol.k ）]从方程（4）可以看出：（1）活化能ΔE 的大小对K 值有重大影响。
其它条件相同时，ΔE 越高，K 越低，热死速率越慢。
（2）不同菌的孢子的热死灭反应ΔE 可能各不相同。
对方程（4）两边取对数，得方程（5）()1Nk dt dN⋅=-()2lntK N N ⋅-=()30Kte N N -⋅=()4/RTE e A K ∆-⋅=()5ln ln AK RT E+-=∆K 是ΔE 和T 的函数，K 的对T 的变化率与有关，对方程（5）两边对T 取导数，得方程（6）。
由方程（6）可得出结论：反应的ΔE 越高，lnK 对T 的变化率越大，即T 的变化对K 的影响越大试验表明，细菌孢子热死灭反应的ΔE 很高，而某些有效成分热破坏反应的ΔE 较低（见下表）。
将温度提高到一定程度，会加速细菌孢子的死灭速度，缩短灭菌时间，由于有效成分的ΔE 很低，温度的提高只能稍微增大其破坏速度，但由于灭菌时间的显著缩短，有效成分的破坏反而减少。
受热物质 ΔE （J/mol ）维生素B 12 维生素B 1盐酸盐 嗜热脂肪芽孢杆菌孢子 肉毒梭菌孢子 枯草杆菌孢子96232 92048 283257 343088 317984如嗜热脂肪芽孢杆菌孢子的ΔE BS =67000× 4.184（J/mol ），维生素B 1的ΔE VB =22000× 4.184 （J/mol ），将灭菌温度从105˚C 提高到127˚C ，K VB 从0.02（min -1）提高到0.06（min -1），K BS 从0.12（min -1）提高到40.0（min -1）。
()62ln T R E dTK d ⋅∆=嗜热脂肪芽孢杆菌孢子和维生素B1的lnK-1/T图嗜热脂肪芽孢杆菌孢子死灭程度为N/N 0=10-16时，灭菌温度对维生素B1破坏的影响灭菌温度（˚C）达到灭菌程度的时间（min）维生素B1的损失（%）100 110 120 130 140 150843757.60.8510.1070.01599.9989271031 第三节培养基灭菌的工程设计一、无菌的标准根据微生物热死灭方程，要求灭菌后达到绝对无菌是很难做到的，也是不必要的。
因此在工程设计中常取N=10-3。
二、分批灭菌1，分批灭菌的设计在发酵罐中进行实罐灭菌，是典型的分批灭菌。
全过程包括升温、保温、降温三个过程。
孢子热死亡的规律符合积分得（8）在分批灭菌过程中因为升温、冷却阶段T 是时间t 的函数，K 不是常数，所以： 式中K h 是保温阶段的孢子比热死亡速度常数分批灭菌中几种换热方式的温度-时间变化关系T ：介质温度（K ）；T 0：介质初温（K ）；t ：时间（min ）；h ：蒸汽相对于介质的热焓（kJ/kg ）；s ：蒸汽的重量流率（kg/min ）；M ：介质重量(kg)；C p ：介质比热[kJ/(kg.K)]； T H ：热源温度(K)；U ：总传热系数[kJ/（m 2.min.K ）]；q ：传热速率（kJ/min ）；C’p ：冷却剂比热；W ：冷却剂流率；T CO ：冷却剂温度2，计算举例（自学）()7N k dtdN ⋅=-()8lntK NN ⋅=()()9lnlnln ln 221022100NN N N N N N N N N NN NN ++=⨯⨯=()10ln100/⎰∆-=t RT E N N dt e A ()()11ln 1221t t K h N N-=()12ln322/dte A t t RT E NN ⎰∆-=参见：《微生物工程工艺原理》P226、伦世仪主编《生化工程》P13。
3，保证间歇灭菌成功的要素（1）内部结构合理(主要是无死角)，焊缝及轴封装置可靠，蛇管无穿孔现象（2）压力稳定的蒸汽（3）合理的操作方法。
发酵罐的接管图4，培养基间歇灭菌过程中应注意的问题（1）温度和压力的关系（2）泡沫问题（3）投料过程中，麸皮和豆饼粉等固形物在罐壁上残留的问题（4）灭菌结束后应立即引入无菌空气保压三、连续灭菌的设计1，连续灭菌的流程（1）喷射加热连续灭菌喷射加热连续灭菌流程典型的喷射加热连续灭菌时的温度和时间曲线图（2）薄板换热器连续灭菌薄板换热器连续灭菌流程薄板换热器连续灭菌时的温度和时间曲线图（3）喷淋冷却连续灭菌喷淋冷却连续灭菌流程2，连续灭菌设计及计算举例（自学）参见：《微生物工程工艺原理》P228，伦世仪主编《生化工程》P22。
3，连续灭菌设备的结构及计算（1）设备结构：套管式连消塔喷嘴式连消塔连消器喷射加热器薄板换热器维持罐（2）连消塔计算（自学）参见《发酵工程与设备》P53四、连续灭菌与间歇灭菌的比较1，连续灭菌的优缺点优点–保留较多的营养质量–容易放大–较易自动控制；–糖受蒸汽的影响较少；–缩短灭菌周期；–在某些情况下，可使发酵罐的腐蚀减少；–发酵罐利用率高；–蒸汽负荷均匀。
缺点–设备比较复杂，投资较大。
2，分批灭菌的优缺点优点–设备投资较少–染菌的危险性较小–人工操作较方便–对培养基中固体物质含量较多时更为适宜缺点–灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大，一般只限于中小型发酵装置。
五、影响灭菌的因素（1）培养基成分对灭菌的影响油脂，糖类及一定浓度的蛋白质可增加微生物的耐热性，另一些物质，如高浓度的盐类，色素等可削弱其耐热性。
（2）培养基的物理状态对灭菌的影响（3）培养基中微生物数量对灭菌的影响（4）培养基中氢离子浓度对灭菌的影响培养基中氢离子浓度直接影响灭菌的效果。
培养基的酸碱度越大，所需杀灭微生物的温度越低。
（5）微生物细胞中水分对灭菌的影响细胞含水越多，蛋白质变性的温度越底（6）微生物细胞菌龄对灭菌的影响老细胞水分含量低、低龄细胞水分含量高（7）空气排除情况对灭菌的影响（8）搅拌对灭菌的影响（9）泡沫对灭菌的影响六、发酵罐的灭菌培养基的灭菌如果是采用连续灭菌法。
则发酵罐应在加入灭菌的培养基前先行单独灭菌。
通常是用蒸汽加热发酵罐的夹套或设管并从空气分布管中通入蒸汽，充满整个容器后，再从徘气管中缓缓排出。
容器内的蒸汽压力保持1公斤，20分钟。
在保温结束后，关键是随即通入无菌空气，使容器保持正压，防止形成真空而吸入带菌的空气。
七、补料液的灭菌在发酵过程中，往往要向发酵罐中补入各种不同的料液。
这些料液都必需经过灭菌。
灭菌的方法则视料液的性质、体积和补料速率而定。
如果补料量较大，而具有连续性时，则采用连续灭菌较为合适。
也有利用过滤法对另补料液进行除菌。
补料液的分批灭菌，通常是向盛有物料的容器中直接通入蒸汽。
所有的附属设备和管道都要经过灭菌。