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第五章灭菌第五章灭菌污染杂菌的危害1.消耗营养物质。
2.抑制发酵菌⽣长。
3.改变培养液理化性质。
4.抑制产物⽣物合成。
5.噬菌体污染。
第⼀节灭菌的基本原理⼀、灭菌定义指⽤化学的或物理学的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、常⽤灭菌⽅法1.化学物质灭菌利⽤化学试剂（甲醛、苯酚、⾼锰酸钾等）与微⽣物细胞中某种化学成分反应，如使蛋⽩质变性、酶类失活、破坏细胞膜通透性等杀灭微⽣物。
应⽤：实验室和⽆菌室的空间灭菌，设备、器械、双⼿的消毒灭菌，但不能⽤于培养基的灭菌。
2.辐射灭菌原理：利⽤⾼能量的电磁辐射和微粒辐射来杀灭微⽣物常⽤：紫外线、X 射线和γ射线紫外线：诱导了胸腺嘧啶⼆聚体的形成和DNA 链的交联，从⽽抑制了DNA 的复制，导致菌体死亡。
波长为260nm 的杀菌⼒最强穿透⼒差。
应⽤：适于表⾯灭菌。
⽆菌室、接种箱3.⼲热灭菌在⼲燥⾼温条件下，微⽣物细胞内的各种与温度有关的氧化反应速度迅速增加，是微⽣物的致死率迅速增⾼的过程。
常⽤⽅法：灼烧和电热箱加热，160℃ 2⼩时发酵的流程空⽓空⽓净化处理保藏菌种斜⾯活化扩⼤培养主发酵碳源、氮源、⽆机盐等营养物质灭菌成品使⽤范围：需要保持⼲燥的器械、容器的灭菌。
玻璃及⾦属⽤具及沙⼟管灭菌4.过滤除菌原理：利⽤微⽣物不能透过滤膜⽽达到除菌⽬的。
⽅法: 0.01~0.45 m孔径滤膜，使⽤范围：⽤于压缩空⽓、酶溶液及其他不耐热化合物溶液除菌。
5.湿热灭菌由于蒸汽具有很强的穿透⼒，冷凝时可释放出⼤量潜热，且在⾼温有⽔分条件下，蛋⽩质易变性，使微⽣物死亡。
常⽤⽅法：⽔煮常压灭菌：100℃，40-60min⾼压蒸汽灭菌：⼀般121℃，30分钟使⽤范围：培养基和发酵设备灭菌。
湿热灭菌的优点：蒸汽有强的穿透⼒，灭菌易于彻底；蒸汽来源容易，操作费⽤低，本⾝⽆毒；操作⽅便，易管理。
三、湿热灭菌的理论基础1.灭菌指标的确定⼤多数微⽣物最适温度为25~27℃,维持温度为5~50℃，当温度超过最⾼限温时微⽣物就会发⽣死亡。
味精：L-谷氨酸单钠的一水化合物，俗称味精。
淀粉的水解原料 → 粉碎 → 加水 → 液化 → 糖化 → 淀粉水解糖 淀粉的液化在?-淀粉酶的作用将淀粉水解生成糊精和低聚糖。
淀粉的糖化在糖化酶（如曲霉菌糖化剂）的作用下将糊精和低聚糖水解成葡萄糖。
喷射液化器出口温度控制在100-105℃，层流罐温度维持在95-100 ℃ ，液化时间约1h,然后进行高温灭酶。
淀粉浆液化后，通过冷却器降温至60 ℃进入糖化罐，加入糖化酶进行糖化。
糖化温度控制在60 ℃左右，pH 值4.0-4.4，糖化时间48h.糖化结束后，将糖化罐加热至80-85 ℃ ，灭酶30min.过滤得葡萄糖液。
谷氨酸发酵的控制 1 温度的控制▪ 国内常用菌株的最适生长温度为30-34℃， 产生谷氨酸的最适温度为34～36℃。
▪ 0～12h 的发酵前期，主要是长菌阶段；▪ 发酵12h 后，菌体进入平衡期，增殖速度变得缓慢； ▪ 温度提高到34～36℃，谷氨酸的生成量就增加。
2 pH 的控制▪ 前期▪ 一般发酵前期pH 控制在7.5-8.5左右，发酵中、后期pH 控制在7.0～7.2，调低pH 的目的在于提高与谷氨酸合成有关的酶的活力。
▪ 尿素被谷氨酸生产菌细胞的脲酶所分解放出氨，因而发酵液的pH 会上升。
▪ 发酵过程中，由于菌体不断利用氨，以及有机酸和谷氨酸等代谢产物进入发酵液，使N 源不足和发酵液pH 下降，需再次流加尿素 。
3 溶解氧的控制▪ 谷氨酸产生菌是兼性好氧菌▪ 在实际生产中，搅拌转速固定不变，通常用调节通风量来改变供氧水平。
4 种龄和种量的控制▪ 微生物的生长大致可分为适应期、对数期、稳定期、衰老期 ▪ 种龄：一级种子菌龄控制在11～12h ，二级种子菌龄为7～8h 。
5 泡沫的控制▪ 生产上为了控制泡沫，除了在发酵罐内安装机械消泡器外，还在发酵时加入消泡剂。
谷氨酸单钠的精制 1.活性炭脱色采用颗粒状的活性炭进行脱色时，一般是让谷氨酸钠溶液通过活性炭柱，色素被吸附，而得到的流出液为脱除了色素的谷氨酸钠溶液。
噬菌体与杂菌的防治第五章发酵工业中存在噬菌体和杂菌的污染，其产生的危害P113①噬菌体会使产生菌的菌体发生自溶而危害生产。
②其他杂菌或消耗大量营养，破坏原有营养条件，导致生产菌营养不足。
③产生代谢产物改变环境的理化条件，抑制生产菌形成产物。
④破坏发酵产物或将其当营养消耗而造成目的产物损失。
⑤污染直接影响发酵产物的产量，甚至导致倒灌而一无所获。
污染还会使发酵液难于过滤杂质而影响产品质量。
并灌法：即将其它灌批发酵16~18h的发酵液，以等体积混合后分别发酵，利用其活力旺盛的种子，不进行加热灭菌，亦不需另行补种，便可正常发酵。
噬菌体污染的异常现象：“二高三低”即pH高、残糖高；0D值低、温度低、谷氨酸产量低。
1. 二级种子0~3h :泡沫大、pH高，种子基本不长；6h以后感染噬菌体，泡沫多、pH偏高，种子生长较差；轻度感染或后期感染常看不出异常变化，可用快速检测法，半小时就能确定是否污染噬菌体。
甚至8~9h感染，即产生0D值不长、pH上升、泡沫大、耗糖慢、不产酸等典型噬菌体污染现象。
2. 发酵前期（0~12h）污染噬菌体：①吸光度开始上升后下降、不升或回降，甚至4~8h内0D值竟然下降到零以下。
② pH足渐上升，升到8.0以上，不在下降；排气C02—反常态，C02迅速下降，相继出现0D值下跌、pH上升、耗糖慢等异常现象。
③耗糖缓慢或停止，也有时出现睡眠病现象，发酵缓慢，周期长，提取困难。
④产生大量泡沫；发酵液黏度大，可拔丝；发酵液发红、发灰；有刺激性气味。
⑤谷氨酸产量甚少，或增长极为缓慢。
⑥镜检时可发现菌体数量显著减少。
⑦平板检察有噬菌斑；摇瓶检查发酵液清晰；快速检测法0D42O2》0D65O 1.⑧二级种子营养要求足渐加多，种龄延长；发酵周期足罐延长；提取困难，收率低。
⑨送往提取车间的发酵液，发红、发灰、残糖高、有刺激性臭味，泡沫大、粘度大、难中和。
⑩精制中和时，色素深、泡沫大，碱加不进去，过滤也有困难，过滤时间增加；成品色重、透光性差，收率低。
