当前位置：文档之家 › 第6章 灭菌及染菌的防治

第6章 灭菌及染菌的防治

  • 格式：ppt
  • 大小：2.80 MB
  • 文档页数：61

下载文档原格式

  / 61

合集下载

第六章灭菌

第六章灭菌

8、空气排除情况：蒸汽灭菌过程中, 温度的 控制是通过控制罐内的蒸汽压力来实现。压 力表所显示的压力应与罐内蒸汽压力相对应, 即压力表的压力所对应的温度应是罐内的实 际温度。但是如果罐内空气排除不完全, 压 力表所显示的压力就不单是罐内蒸汽压力, 还包括了空气分压, 因此, 此时罐内的实际温 度就低于压力表显示压力所对应的温度, 以 致造成灭菌温度不够而灭菌不彻底。
工业上, 培养基、发酵设备一般都采用 蒸汽灭菌, 而对空气则采用过滤的方法除菌， 实验室采用硫、甲醛熏蒸等方法灭菌。
第二节 灭菌的基本原理
一、灭菌的概念：一用、物：理或化学方法杀灭或
除掉物料或设备中所有的有生命的有机体 的技术或工艺过程。 二、几种常用灭菌方法的基本原理 1、化学灭菌：
化学物质与细胞中成分发生化学反应， 如蛋白变性，酶失活，破坏细胞膜透性等。 如75％乙醇使蛋白变性，HgCl溶液。
分被破坏的温度和时间。
二、培养基灭菌的类型
１、分批灭菌及其特点 １）概念：将配制好的培养基输入发酵罐内，直
接用蒸汽加热，达到灭菌要求的温度和压力后，维 持一定时间，再冷却至发酵要求的温度。
２）优点：不需要其他设备，操作简单是生产 上常用的灭菌方法。
３）缺点：加热和冷却时间长，营养成分有一 定的损失；设备利用率低。
细菌过滤器（孔径0.25-0.45um)
4、干热灭菌：
细胞内各种与温 度有关的氧化反 应迅速增加,使微 生物的致死率增 高，工业上用 1600C保持1～2小 时，达到灭菌目 的。玻璃仪器等。
5、湿热灭菌
直接用蒸汽灭菌，蒸汽使蛋白质发 生不可逆的凝固变性，使微生物在短时 间内死亡。广泛用于工业生产上。
4、微生物数量多, 彻底灭菌比较困难。

培养基和灭菌

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。

空气过滤除菌流程3 - 第六章空气灭菌

空气过滤除菌流程3 - 第六章空气灭菌

空气入口
问题
排污Biblioteka 在流程中，旋风分离器和介质过滤器的先后能否颠倒？
4、空气的加热和贮气罐 问题
1、说说流程中加热器和贮气罐的作用？
问题
2、贮气罐的体积如何计算？
V=0.1~0.2v
V为贮气罐的体积， m3 v为压缩空气的流量， m3 /min
前已述及，压缩空气冷却至一定温度，分去油水后， 空气的相对湿度仍为100%，若不加热升温，只要温 度稍微有降低，便再度析出水分，使过滤介质受潮而 降低或丧失过滤效能。所以必须将冷却除去水分后的 压缩空气加热到一定温度，使相对湿度降低，才能输 入过滤器。
3、提高过滤除菌效率的措施
鉴于目前所采用的过滤介质均需要在干燥条件下才能进行除菌，因 此需要围绕介质来提高除菌效率。提高除菌效率的主要措施有：
1、减少进口空气的含菌数。方法有：
加强生产场地的卫生管理，减少生产环境空气中的含菌数； 正确选择进风口，压缩空气站应设上风向； 提高进口空气的采气位置，减少菌数和尘埃数； 加强空气压缩前的预处理。
要制备较高无菌程度、具有一定压力的无菌空气，并保持过滤器在比较高的效率 下进行过滤，并维持一定的气流速度和不受油、水的干扰，则要有一系列的加热、冷 却及分离和除杂设备来保证。空气过滤除菌有多种流程，下面分别介绍几种较典型流 程。
压缩机 冷却器 分离器 加热器 过滤器
流程的制订还需要根据所在地的地理、气候环境和设备条件加以考虑。P94
3、微孔滤膜类过滤介质
微孔滤膜类过滤介质的空隙小于0.5，甚至小于0.1，能将空气中的细菌真正滤去，也即
绝对过滤。绝对过滤易于控制过滤后的空气质量，节约能量和时间，操作简便。微孔滤 膜类过滤介质用于滤除空气中的细菌和尘埃，除有滤除作用外，还有静电作用。通常在 空气过滤之前应将空气中的油、水除去，以提高微孔滤膜类过滤介质的过滤效率和使用 寿命。

第六章 发酵生产染菌及防治

第六章 发酵生产染菌及防治

10
生化工艺
第六章发酵生产染菌及防治
（4）泡沫过多 ）
泡沫的消长不符合规律； 泡沫的消长不符合规律； 原因：培养基灭菌时温度过高或时间过长， 原因：培养基灭菌时温度过高或时间过长，葡萄糖变成 氨基糖会引起泡沫。 氨基糖会引起泡沫。
（5）菌体浓度过高或过低 ）
原因；罐温长时间偏高；溶氧不足；营养条件差； 原因；罐温长时间偏高；溶氧不足；营养条件差；种子 质量差；菌产染菌及防治
（3）连续灭菌时，蒸汽压力波动大，培养基未达到灭菌温 ）连续灭菌时，蒸汽压力波动大， 度，导致灭菌不彻底。 导致灭菌不彻底。 （4）设备和管道存在“死角 ）设备和管道存在 死角” 死角 死角：由于操作、设备结构、 死角：由于操作、设备结构、安装或人为造成的屏障 等原因， 等原因，引起蒸汽不能有效到达或不能充分到达预定应 该到达的局部灭菌部位， 该到达的局部灭菌部位，从而不能达到彻底灭菌的要 求。
12
生化工艺
第六章发酵生产染菌及防治
2.检查法的不足 检查法的不足 以上3种检查法未发现染菌， 以上 种检查法未发现染菌，还不能肯定未 种检查法未发现染菌 被染菌； 被染菌； 原因是以上检查法只能检查杂菌浓度较大的 染菌情况（ 个 ） 染菌情况（>1个/ml）
13
生化工艺
第六章发酵生产染菌及防治
21
生化工艺
第六章发酵生产染菌及防治
（5）染菌的时间分析 ） 种子培养阶段： 种子培养阶段： 种子，灭菌，操作； 种子，灭菌，操作； 发酵前期： 发酵前期： 种子，灭菌，操作； 种子，灭菌，操作； 发酵后期： 发酵后期： 空气，补料，设备渗漏， 空气，补料，设备渗漏，泡沫
22
生化工艺
第六章发酵生产染菌及防治

发酵灭菌、染菌知识(发酵篇)

发酵灭菌、染菌知识(发酵篇)

• 2.1.3在灭菌过程中要控制好培养基的泡沫 灭菌时，随着罐温的上升，培养基中的有机氮源 因配比、品种、装量的差异，或者由于用汽不当会产 生大量的泡沫。这些泡沫的内部是空气，由于空气的 比热大，液体的比热小，泡沫便成为隔热层，蒸汽热 量难以穿透，杂菌不易被杀灭。尤其是发生泡沫顶罐 逃液，或在培养液表面形成厚厚的泡沫层都易使培养 基灭菌不彻底，是灭菌操作应防止的弊病。选择适当 的原料配比和培养基装量，提高原材料质量，消前适 量补加油脂或者化学消泡剂，讲究合理的用汽操作可 以防止在培养基灭菌过程中泡沫失控。
实消过程中常见的问题
• 1) 实消过程中罐压上升缓慢是什么原因? 实消过程中加热升温升压的时间一般控制在 30～40分钟，即可使蒸汽压力到达0.1MPa，温度达 到118~120℃。这是正常的控制范围。如果超出以上 时间，仍然达不到要求，需进行如下检查： (1)总蒸汽压力是否低于0.2Mpa。 (2)罐上夹层或蛇形管进水阀、回水阀是否泄漏。 (3)夹层或蛇管内冷水能否畅通排除。 (4)进汽支管及阀门有无堵塞。 (5)罐上压力表是否灵敏。 (6)各支管进汽量控制是否适当。
• 4) 如何防止灭菌过程中发酵罐玻璃视镜破裂? （1）灭菌过程中严禁超压工作。 （2）经常检查发酵罐压力表灵敏度，防止失灵。 （3）视镜紧固螺丝应受力均匀，不偏紧。 （4）预热时，要待罐温上升后再开冲视镜蒸汽阀进汽。 （5）灭菌时，视镜上应有遮盖物。 （6）严禁在灭菌过程中贴着透视镜窥视。
3﹑染菌的后果﹑预防及 处理
总之，实罐灭菌时必须注意操作过程中的合理用汽。 (1)预热升温不宜太快，升温至100℃一般不少于40 分钟，尽量排尽罐内冷空气。 (2)避免蒸汽压力的骤增骤减，维持蒸汽压力的稳定 和防止泡沫顶罐逃液。 (3)保温时应注意各路蒸汽进汽的压力，使之均匀畅 通无短路无堵塞。 (4)保温过程中，罐压和温度应相对应，防止产生假 压力和假温度。 (5)进排汽的流量控制恰当，注意节约用汽。 (6)严防高温高压闷罐导致培养基营养成份的破坏。

染菌的检查、原因分析和防止措施

染菌的检查、原因分析和防止措施

染菌的检查、原因分析和防止措施染菌的检查、原因分析和防止措施1.染菌的检查与判断在发酵过程中对杂菌污染的及早发现，及时处理，是免除染菌造成严重损失的重要问题。

因此，要求有确切、迅速的方法来检出杂菌的污染，目前常用方法主要有以下几种：（1）显微镜检查通常用革兰氏染色法，染色后在高倍显微镜下观察。

对霉菌、酵母发酵，先用低倍显微镜观察生产菌的特征，然后再用高倍显微镜观察有否染菌存在，根据生产菌与杂菌的特征区别，判断是否染菌。

必要时，可进行芽孢和鞭毛染色。

（2）平板划线培养或斜面培养检查法先将经灭菌的固体培养基倒入灭菌的平板中置培养箱摄氏37度，保温24h检查无菌即可使用。

将需要检查的样品，在无菌平板上划线，分别置摄氏37度、摄氏27度培养，以适应嗜中菌和低温菌的生长，一般在8h后即可观察。

噬菌体检查可采用双层平板培养法，底层同为肉汁琼脂培养基，上层减少琼脂用量。

先将灭菌的底层培养基熔后倒平板，凝固后，将上层培养基熔解并保持摄氏40度，加生产菌作为指示菌和待检样品混合后迅速倒在底层平板上，置培养箱保温培养，经12~20h培养，观察有无噬菌斑。

培养基（PH7.0）葡萄糖（%）牛肉膏（%）蛋白胨（%）氯化钠（%）琼脂（%）上层 0.5 1.0 1.0 0.5 1.0下层 0.5 1.0 1.0 0.5 2.0（3）肉汤培养检查法将需要检查样品接入经灭菌并经过检查无菌的肉汤培养基中，放置摄氏37度和摄氏27度分别培养24h，进行观察，并取样镜检。

此法常用于检查培养基和无菌空气是否带菌，也可用于噬菌体检查，此时使用生产菌作为指示菌。

葡萄糖酚红肉汤培养基：牛肉膏0.3%，葡萄糖0.5%，氯化钠0.5%，蛋白胨0.8%，1%酚红溶液0.4%，PH7.2。

用以上的检查方法检查未发现污染，还不能肯定未被污染。

除以上方法外，还可以从发酵过程的异常现象来判断是否染菌，如溶解氧、PH值、排气中CO2含量和菌体酶活力等变化来判断。

《染菌的防治》幻灯片PPT


措施
降温培养，减少补料，密切注意代谢变化情 况
如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐， 或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送 一局部到染菌罐，抑制杂菌
〔4〕发酵后期染菌
发酵后期发酵液内已积累大量的产物， 特别是抗生素，对杂菌有一定的抑制或杀 灭能力。因此如果染菌不多，对生产影响 不大
如果染菌严重，又破坏性较大，可以提 前放罐
棉花-活性炭过滤器长期使用后，棉花和活性 炭的体积被压缩而松动，如果上下端棉花铺得厚 薄不均，厚的一边阻力大空气不畅通，薄的一边 空气容易通过，久而久之，薄的一边长期受空气 顶吹而使棉花活性炭改变位置，造成过滤器失效。
7.49 5.78
管理不善而染菌的有31个罐批，占25.80％经 分析有下表所列原因：
工程
百分率%
进罐前未做设备严密度检查 接种违反操作规程 检修质量缺乏验收制度 操作不熟练 配料违反工艺规程 调度不当
25.8 25.8 19.35 19.35 6.45 3.25
第四制药厂链霉素发酵染菌原因分析
染菌防治措施
可以用降低培养温度，调整补料量，用酸碱调 pH值，缩短培养周期等措施予以补救
如果前期染菌，且培养基养料消耗不多，可以 重新灭菌，补加一些营养，重新接种再用
〔3〕发酵中期染菌
发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢
杂菌大量产酸，培养液pH下降 糖、氮消耗快，发酵液发粘，菌丝自溶 产物分泌减少或停顿，甚至会使已产生的产物分 解 有时也会使发酵液发臭，产生大量泡沫
无菌室要求
在无菌室中装有紫外灯，翻开紫外灯，照 半小时，关灯后15分钟再接种
用消毒药水如新洁而灭配成1/1000浓度擦 桌子、拖地，开启超净台的通风，
接种时必须在超净台上操作，超净台装有 一台鼓风机，进风口有一粗过滤器，出风口有 高效过滤器，保证无菌风从超净台吹出，外界 有菌空气不可能进入接种区域，保证无菌条件。 接种人员必须穿好无菌服，戴好口罩，手用酒 精棉球擦干净

染菌原因危害及解除方法ppt


化学除菌法
消毒剂
使用消毒剂可以快速杀灭细菌和病毒，常用于物体表面、医疗器械和手部等 消毒。
抗生素
抗生素可以抑制细菌的生长和繁殖，常用于治疗感染性疾病。
生物除菌法
益生菌
益生菌是指对宿主有益的微生物，可以改善肠道微生态平衡，提高机体免疫力。
免疫调节剂
免疫调节剂可以调节机体的免疫功能，增强机体免疫力，从而抵抗细菌和病毒的 侵袭。
01
02
03
引发疾病
细菌可以引发各种疾病， 如呼吸道感染、消化道感 染等，对人类健康产生严 重威胁。
经济损失
由于染菌而导致的经济损 失也非常大，包括医疗费 用、失工、农业损失等。
社会影响
染菌问题还可能引起社会 恐慌和不安，对社会稳定 产生不利影响。
解除方法的多样性
抗生素治疗
使用抗生素可以杀死或抑 抗细菌入侵，减少染菌风 险。
环境改善
通过对环境进行消毒和清 洁，减少细菌的传播和繁 殖，达到解除染菌的目的 。
加强卫生管理和监测的重要性
加强卫生管理
加强卫生管理可以提高环境卫生水平，减少细菌的传播和繁 殖。
加强监测
加强监测可以及时发现和解决染菌问题，减少其对人类健康 和经济的影响。
传播病害
微生物污染还可以引起植物病害的传播和蔓延，使农业生产 遭受更大的损失。
03
解除方法
物理除菌法
紫外线照射
使用紫外线照射可以快速杀灭 各种细菌和病毒，适用于空气
、物体表面和水源等。
高温蒸煮
高温蒸煮可以有效地杀灭食物 中的细菌和病毒，同时也可以
使食物更加美味。
冷冻
低温冷冻可以有效地杀灭细菌 和病毒，延长食品的保质期。

第六章 灭菌动力学


y = 0.0122x R2 = 0.9771
0.08
0.06
0.04
0.02
ln Nt N0
0
0
2
4
6
8
10
14
12
y = 1.5943x
R2 = 0.9999
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
t
0.35 0.3
0.25
y = 0.0326x R2 = 0.9917
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
2
4
0.24953 0.293253
110
0 0.798507696 1.609437912
2.38959647 3.193167468 4.782504201 6.299349327
9.60338296 12.76236064
120
0 4.7627991 9.5261933 14.428615
0.12 0.1
Del系数，Nabla系数和灭菌标准
03 液体介质的灭菌方式
介质的批式灭菌
例：有一发酵罐内装40m3培养基，在121温度下进行实罐灭菌。原污 染程度为每1mL 有2*105个耐热细菌芽孢，121度时灭菌速度常数为 1.8min-1。求灭菌失败机率为0.001时 所需要的灭菌时间。
解：
t 1 ln N 0 2.303 lg N 0 K Nt K Nt
第六章灭菌动力学.ppt null 5229285rr 分享于 2012-11-05 07:45:6.8 暂无简介 文档格式: .ppt 文档页数: 98页 文档大小: 3.11m 文档热度: 文档分类: 待分类 文档标签: 灭菌动力学 系统标签: 灭菌 动力学 微生物 培养基 芽孢 发酵罐

第l六章 食用菌的病虫害及其防治

返回本章
菌 丝 萎 缩
发菌、出菇阶段出现菌丝发黄、 发黑、萎缩、死亡现象
料害： 建堆时添加过多的氮肥，导 料害：
致已萌发的菌丝“氨中毒”而死亡。
水害： 覆土层喷水过急造成培养料 水害：
过湿而缺氧，致使菌丝萎缩。
气害： 高温、高湿，菌丝易发黄死 气害：
亡，即菌筒培养时产生的“烧菌”现 象。 原因 防治
幼虫
成虫
出蛹
卵
返回本节
多菌蚊
雌虫
幼虫
雄虫
蛹
被害状
返回本节
瘿蚊 幼虫
料中幼虫
成虫
蛹
返回本节
瘿蚊
蚊瘿危害症状
返回本节
返回本节
幼虫头尖尾钝， 2.蝇类 成虫比菇蚊健壮，似苍蝇 特性与菇蚊相近 黑腹果蝇
返回本节
杂腹菇果蝇
返回本节
果蝇
果蝇危害症状
返回本节
3.螨类（菌虱） 种类多，常见有粉螨与蒲螨 爬行慢，体小 特 分散时看不见 点 聚集时常呈白粉或六六六粉状 趋温暖潮湿环境及肉香味
返回本节
6.线虫 有寄生性和腐生性两种 细长，两端尖 幼虫透明乳白色，似菌丝 特点 老熟呈褐色或棕色 使培养料变黑、粘湿，有腐臭味 被害菇有腥臭味
返回本节
三、综合防治
（一）防治原则 （二）注意事项 （三）防治措施
返回本章
一、防治原则
预防为主，综合防治 治早，治了 抗病虫品种 选用 合理的栽培管理措施 经济有效的防治方法 组成较完整的防治系统 达到降低或控制病虫害之目的
模式 合理轮作换茬
返回本节
2.物理防治
设屏障 进出口钉纱网
人工 诱杀 灯 灯下放0.1%敌敌畏水盆 光 或挂粘虫板（涂聚丙烯粘胶 ） 料面铺放纱布 饵 撒层炒熟的菜籽饼粉 料 螨虫聚集后将其浸入沸水中
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

连续 灭菌
优点
缺点
1.高温短时灭菌，培养基营 1.设备复杂，操作麻烦,
养成分损失少。
染菌机会多。
2.发酵罐占用时间缩短，利 2.不适合含大量固体物料
37% 2% 0.1%-0.15%
漂白粉
5%
过氧乙酸
0.02%-0.2%
酒精 煤酚皂（来苏尔）
*
75% 1%—5%
焦碳酸二乙酯 0.01%-0.1%
24
六、臭氧灭菌
抗生素生产工艺
利用臭氧的氧化作 用杀灭微生物细胞。臭 氧在常温、常压下分子 结构不稳定，很快自行 分 解 成 氧 气 (O2)和 单 个 氧原子(O)，后者具有很 强的活性，对细菌有极 强的氧化作用。
绝大多数工业发酵都是利用好气性微生物进 行纯种培养，因此，所使用的培养基、各种 设备和附件以及通入罐内的空气均须彻底除 菌，这是防止发酵过程染菌、确保正常生产 的关键。
3
抗生素生产工艺
目录
灭菌概述 培养基灭菌 发酵罐的灭菌 空气的除菌 染菌的防治
4
抗生素生产工艺
第一节 灭菌概述
灭菌是指利用化学或物理方法杀 灭或去除物料及设备中一切生命物质 的技术或工艺过程。
蒸汽具有很强的穿透能力，而且在冷凝时会 放出大量的冷凝热，很容易使蛋白质凝固而 杀死各种微生物。
灭菌条件 灭菌优点
121℃，30min。
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。
灭菌缺点
同时会破坏培养基中的营养成分，甚至产 生不利于菌体生长的物质。
室等环境灭菌，空间的消毒和溶氧电极等器具 的消毒。 不适合用于培养基的灭菌。
常用的灭菌剂：如甲醛、苯酚、高锰酸钾、
洁尔灭、氯化汞等。
23
抗生素生产工艺
常用的灭菌剂
化学物质名称
有效浓度
化学物质名称 有效浓度
新洁尔灭(苯扎溴铵) 杜灭芬
高锰酸钾
0.25% 0.25% 0.1%-0.25%
甲醛 戊二醛
苯酚
抗生素生产工艺
特点：温度低、时间短、灭菌效果高
原因： ✓菌体内含水量越高，则凝固温度越低； ✓ 蒸汽冷凝会放出潜热； ✓饱和水蒸汽穿透力强； ✓湿 热 易 破 坏 细 胞 内 蛋 白 质 大 分 子 的 稳 定 性，主要破坏氢键结构。
10
抗生素生产工艺
湿热比干热灭菌更好：
✓更易于传递热量； ✓更易破坏保持蛋白质稳定性的氢键等结构；
35
抗生素生产工艺
优点
1.不需专门的灭菌设备，设备投资少； 2.灭菌后再次染菌的危险性较小； 3.发酵罐内有搅拌，加热时上下翻腾灭菌较均匀； 4.适于起泡性强、黏度大和含固形物较多的培养 基灭菌。
36
缺点
升温 时间
保温 时间
抗生素生产工艺
冷却 时间
✓加热和冷却时间长，发酵罐的周转率低，不 能适应大规模连续生产的要求，适于小型发酵 厂生产。 ✓对培养基的营养成份破坏大。 ✓不能采用高温快速灭菌工艺。
是一种机械的作用因素，每秒超过2万次 振动的声波即为超声波。常用的超声波发生器 能产生20-100千赫的声波。可使细菌细胞壁 裂解而死亡。
22
五、化学物质灭菌
抗生素生产工艺
原理：许多化学药剂渗透到微生物细胞内进行
氧化、还原、水解等化学作用，引起细胞内蛋 白质变性、酶类失活或细胞溶解而杀灭微生物。
使用范围：器皿、双手和厂房、实验室、无菌
31
五、培养基灭菌的方法
抗生素生产工艺
分批灭菌
连续灭菌
32
抗生素生产工艺
1.分批灭菌（batch sterilization）
分批灭菌是将配制好的培养基输 入发酵罐内，用直接蒸汽加热，达到 灭菌要求的温度和压力后维持一定时 间，再冷却至发酵要求的温度，这一 工艺过程称为分批灭菌或实罐灭菌。
33
抗生素生产工艺
一、培养基灭菌
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。
26
二、培养基灭菌的措施
抗生素生产工艺
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。
39
抗生素生产工艺
由连消塔、维持罐和冷却器组成的连消系统
蒸汽
冷却水
蒸汽
无菌培养基
发酵罐
配料罐
泵
加热塔
维持罐
冷却管
连续灭菌的基本设备一般包括（1）配料预热罐，将配制好的料液预
热到60-70℃，以避免连续灭菌时由于料液与蒸汽温度相差过大而产
生水汽撞击声；（2）连消塔，连消塔的作用主要是使高温蒸汽与料
液 迅 速 接 触 混 和 ， 并 使 料 液 的 温 度 很 快 升 高 到 灭 菌 温 度 （ 126-
27
三、培养基灭菌的要求
抗生素生产工艺
（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。
28
四、 培养基的湿热灭菌
抗生素生产工艺
湿热灭菌原理
➢适 用 ： 耐 高 温 物 品 ， 玻 璃 仪 器、含水或不含水的物品。
16
④高压蒸汽灭菌法
抗生素生产工艺
高压蒸汽灭菌的温度越高，微生物死亡越快。
➢方法：121℃维持15-20min。 112℃20-30min。 115℃20-30min。
➢应根据灭菌物品的性质或成分选择灭菌温度 例如：生理盐水、营养琼脂等培养基用121 ℃。
湿热对一般营养体和孢子的杀灭条件：
✓多数细菌和真菌的营养细胞：在60℃左右处理5-10分钟； ✓酵母菌和真菌的孢子：用80℃以上温度处理； ✓细菌的芽孢：121℃处理15分钟以上；
11
①巴氏消毒法
抗生素生产工艺
低温维持法：只要在63℃下维持30min
具
体
高温瞬时法：只要在72℃下维持15s
方
法
超高温法：只要在135-150℃下维持2-6s
▪干燥热空气灭菌法(hot-air oven)：将物品放入烘箱
内，然后升温至150℃-170 ℃ ，维持1-2小时。适用于玻璃、 陶瓷和金属物品的灭菌，不适合液体样品，及棉花、纸张、 纤维和橡胶类物质的灭菌。
特点：由于空气传热穿透力差，菌体在脱水状态下不易杀死 ，所以温度高、时间长。
9
2. 湿热灭菌
▪其蒸煮过程可杀死微生物的营养体，但不能杀死芽胞，室 温过夜促使残留的芽孢萌发成营养体，再经蒸煮过程可杀 死新的营养体；循环三次以上可保证彻底灭菌的目的。
▪适用于不耐高温的物品灭菌，如不适于高压灭菌的特殊培 养基、药品的灭菌。
▪缺点是麻烦、费时。
15
④高压蒸汽灭菌法
抗生素生产工艺
➢利用水的沸点随水蒸气压力的增加而上升，以达 到100℃以上高温灭菌的方法。
间歇灭菌法
高压蒸汽灭菌法
7
1. 干热灭菌
抗生素生产工艺
▪焚烧法（incineration）：是将被灭菌物品在火
焰中燃烧，使所有的生物质碳化。简单、彻底，但对被 灭菌物品的破坏极大。适用于无经济价值的物品灭菌， 及不怕烧的实验器具，如接种环、镊子、试管或三角瓶 口的灭菌等。
8
1. 干热灭菌
抗生素生产工艺
湿热灭菌的效果，取决于致死温度和致死时间。
29
抗生素生产工艺
湿热灭菌中的相关定义：
致死温度：是杀灭微生物的极限温度。 致死时间：是在致死温度下或以上杀灭微生物
所需时间。
30
抗生素生产工艺
培养基灭菌温度的选择
用湿热灭菌方法对培养基灭菌时，加热的温 度和时间对微生物死亡和营养成分的破坏均有作 用。
在高压加热的条件下，氨基酸和维生素等生 长因子极易破坏。因而选择一种既能达到灭菌要 求又能减少营养成分被破坏的温度和受热时间， 是研究培养基灭菌质量的重要内容。
不存在任何有毒残留物， 故称无污染消毒剂。臭氧不 但对各种细菌(包括大肠杆菌、 铜绿假单胞菌及杂菌等)有极 强的杀灭能力，而且对杀死 霉菌也很有效。臭氧灭菌是 新近发展起来的一种消毒方 式，具有使用安全、安装灵 活、杀菌作用明显的特点， 主要用于洁净室及净化设备 的消毒。
25
抗生素生产工艺
第二节 培养基灭菌
第六章 灭菌及染菌的防治
关海燕
nghaiyan1@
生命科学技术学院
上节回顾
抗生素生产工艺
培养基的基本组成与功能： 碳源、氮源、水、无机盐及微量元素、生长因素 前体、诱导物（刺激物）、抑制剂。
培养基的种类： 按来源、状态、用途等分类。
培养基的制备： 母液的配制与保存 培养基的配制
2
抗生素生产工艺
37
抗生素生产工艺
2.连续灭菌（continuous sterilization）
又称连消，即培养基在发酵罐外经过一套灭菌 设备连续的加热灭菌，冷却后送入已灭菌的发 酵罐内的工艺过程。
38
特点
抗生素生产工艺
可采用高温快速灭菌工艺，营养成分破坏的少； 发酵罐非生产占用时间缩短，容积利用率提高； 热能利用合理，适合实行自动化控制； 不适合用于粘度大或固形物含量高的培养基的 灭菌； 增加一套连续灭菌设备，增多了操作环节，增 加了染菌的几率。
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。
升温 保温 降温
34
抗生素生产工艺
全过程包括升温、保温、降温三个过程。 灭菌时间：t总=t1+t2+t3 灭菌作用：Δ总= Δ加热+ Δ维持+ Δ降温