第四章發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)

1、第四章第四章 發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)本章內(nèi)容一、一、染菌的防治染菌的防治二、發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)二、發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)三、培養(yǎng)基及設(shè)備滅菌三、培養(yǎng)基及設(shè)備滅菌 四、空氣除菌四、空氣除菌發(fā)酵過程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其發(fā)酵過程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其它菌生長繁殖它菌生長繁殖.什么是染菌？什么是染菌？一、染菌的影響一、染菌的影響4.影響產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量。影響產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量。發(fā)酵過程污染雜菌，會(huì)嚴(yán)重的影響生產(chǎn)，是發(fā)酵過程污染雜菌，會(huì)嚴(yán)重的影響生產(chǎn)，是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。發(fā)酵工業(yè)的致命傷。1. 造成大量原材料的浪費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失造成大量原材料的浪費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失2.擾亂

2、生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。3.遇到連續(xù)染菌，特別在找不到染菌原因往往會(huì)遇到連續(xù)染菌，特別在找不到染菌原因往往會(huì)影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性。影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性。（一）染菌對(duì)發(fā)酵的影響（一）染菌對(duì)發(fā)酵的影響生產(chǎn)不同的品種，可污染不同種類和性質(zhì)的生產(chǎn)不同的品種，可污染不同種類和性質(zhì)的微生物。微生物。不同污染時(shí)間，不同污染途徑，污染不同菌量，不同污染時(shí)間，不同污染途徑，污染不同菌量，不同培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件又可產(chǎn)生不同后果不同培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件又可產(chǎn)生不同后果 。A細(xì)菌細(xì)菌谷氨酸：發(fā)酵周期短，培養(yǎng)基不太豐富，較少谷氨酸：發(fā)酵周期短，培養(yǎng)基不太豐富，較少染雜菌，但噬菌體威脅大

3、。染雜菌，但噬菌體威脅大。1 1、發(fā)酵染菌對(duì)不同品種的影響、發(fā)酵染菌對(duì)不同品種的影響不同種類菌種不同種類菌種n肌苷：缺陷型生產(chǎn)菌，培養(yǎng)基豐富，易染菌，肌苷：缺陷型生產(chǎn)菌，培養(yǎng)基豐富，易染菌，營養(yǎng)成分迅速被消耗，嚴(yán)重抑制菌生長和合營養(yǎng)成分迅速被消耗，嚴(yán)重抑制菌生長和合成代謝產(chǎn)物。成代謝產(chǎn)物。B. 霉菌霉菌PenG：青霉素水解酶上升，：青霉素水解酶上升，PenG迅速破壞，發(fā)迅速破壞，發(fā)酵一無所獲。酵一無所獲。檸檬酸：檸檬酸：pH2.0，不易染菌，主要防止前期染菌，不易染菌，主要防止前期染菌。C. 酵母菌酵母菌: 易污染細(xì)菌以及野生酵母菌易污染細(xì)菌以及野生酵母菌 D. 疫苗：無論污染的是活菌、死菌或

4、內(nèi)外毒疫苗：無論污染的是活菌、死菌或內(nèi)外毒素，都應(yīng)全部廢棄。素，都應(yīng)全部廢棄。不同產(chǎn)品青霉素發(fā)酵染菌青霉素發(fā)酵染菌，絕大多數(shù)雜菌都能直接或誘，絕大多數(shù)雜菌都能直接或誘導(dǎo)產(chǎn)生青霉素酶，不論在發(fā)酵前期、中期或后導(dǎo)產(chǎn)生青霉素酶，不論在發(fā)酵前期、中期或后期，染有能產(chǎn)生青霉素酶的雜菌，都能使青霉期，染有能產(chǎn)生青霉素酶的雜菌，都能使青霉素迅速破壞。素迅速破壞。鏈霉素、四環(huán)素、紅霉素、卡那霉素鏈霉素、四環(huán)素、紅霉素、卡那霉素等雖不等雖不象青霉素發(fā)酵染菌那樣一無所得，但也會(huì)造象青霉素發(fā)酵染菌那樣一無所得，但也會(huì)造成不同程度的危害。如雜菌大量消耗營養(yǎng)干成不同程度的危害。如雜菌大量消耗營養(yǎng)干擾生產(chǎn)菌的正常代謝、改

5、變擾生產(chǎn)菌的正常代謝、改變pH，降低產(chǎn)量。，降低產(chǎn)量。 不同產(chǎn)品灰黃霉素、制霉菌素、克念菌素灰黃霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制等抗生素抑制霉菌，對(duì)細(xì)菌幾乎沒有抑制和殺滅作用。霉菌，對(duì)細(xì)菌幾乎沒有抑制和殺滅作用。疫苗生產(chǎn)疫苗生產(chǎn)危害很大。危害很大。疫苗是一類不加提純而直接使用的產(chǎn)品，疫苗是一類不加提純而直接使用的產(chǎn)品，一旦污染雜菌，不論死菌、活菌或內(nèi)外毒一旦污染雜菌，不論死菌、活菌或內(nèi)外毒素，都應(yīng)全部廢棄。素，都應(yīng)全部廢棄。2 2、污染不同種類和性質(zhì)的微生物的影響、污染不同種類和性質(zhì)的微生物的影響噬菌體的感染力很強(qiáng)，傳播蔓延迅速，也較防治，噬菌體的感染力很強(qiáng)，傳播蔓延迅速，也較防治，故故危

6、害極大危害極大。污染噬菌體后，可使發(fā)酵產(chǎn)量大幅。污染噬菌體后，可使發(fā)酵產(chǎn)量大幅度下降，嚴(yán)重的造成斷種，被迫停產(chǎn)度下降，嚴(yán)重的造成斷種，被迫停產(chǎn)。（1）污染噬菌體）污染噬菌體有些雜菌會(huì)使生產(chǎn)菌有些雜菌會(huì)使生產(chǎn)菌自溶自溶產(chǎn)生大量泡沫，即使添加產(chǎn)生大量泡沫，即使添加消泡劑也無法控制逃液，影響發(fā)酵過程的通氣攪拌。消泡劑也無法控制逃液，影響發(fā)酵過程的通氣攪拌。（2）污染其它雜菌）污染其它雜菌有的雜菌會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭、發(fā)酸，致使有的雜菌會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭、發(fā)酸，致使pH下降下降，使不，使不耐酸的產(chǎn)品破壞。特別是染芽孢桿菌，由于芽孢耐熱，耐酸的產(chǎn)品破壞。特別是染芽孢桿菌，由于芽孢耐熱，不易殺死，往往一次染菌后會(huì)反

7、復(fù)染菌。不易殺死，往往一次染菌后會(huì)反復(fù)染菌。 3、不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵的影響不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵的影響污染時(shí)間污染時(shí)間是指用無菌檢測(cè)方法確準(zhǔn)的污染是指用無菌檢測(cè)方法確準(zhǔn)的污染時(shí)間，不是雜菌竄入培養(yǎng)液的時(shí)間。時(shí)間，不是雜菌竄入培養(yǎng)液的時(shí)間。雜菌進(jìn)入培養(yǎng)液后，需有足夠的生長、繁殖的雜菌進(jìn)入培養(yǎng)液后，需有足夠的生長、繁殖的時(shí)間才能顯現(xiàn)出來，顯現(xiàn)的時(shí)間又與污染菌量時(shí)間才能顯現(xiàn)出來，顯現(xiàn)的時(shí)間又與污染菌量有關(guān)。污染的菌量多，顯現(xiàn)染菌所需的時(shí)間就有關(guān)。污染的菌量多，顯現(xiàn)染菌所需的時(shí)間就短，污染菌量少，顯現(xiàn)染菌的時(shí)間就長。短，污染菌量少，顯現(xiàn)染菌的時(shí)間就長。（1）種子培養(yǎng)期染菌）種子培養(yǎng)期染菌在發(fā)酵初期，生產(chǎn)菌

8、生長不占優(yōu)勢(shì)，抵抗雜菌能在發(fā)酵初期，生產(chǎn)菌生長不占優(yōu)勢(shì)，抵抗雜菌能力低，容易污染雜菌。力低，容易污染雜菌。如在此階段染菌，應(yīng)將培養(yǎng)液全部廢棄。如在此階段染菌，應(yīng)將培養(yǎng)液全部廢棄。（2）發(fā)酵前期染菌）發(fā)酵前期染菌原因原因 發(fā)酵前期菌量不很多，發(fā)酵前期菌量不很多，與雜菌沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；與雜菌沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；且且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很少，還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很少，抵御雜菌能力弱。抵御雜菌能力弱。發(fā)酵前期最易染菌，且危害最大。發(fā)酵前期最易染菌，且危害最大。染菌措施染菌措施 降低溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，調(diào)降低溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，調(diào)pH值，縮短培值，縮短培養(yǎng)周期等養(yǎng)周期等要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。要

9、特別警惕以制止染菌的發(fā)生。若培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營若培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營養(yǎng)，重新接種再用。養(yǎng)，重新接種再用。（3）發(fā)酵中期染菌）發(fā)酵中期染菌 嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。措施措施 降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提變化情況。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提前放罐，或者抗生素生產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)前放罐，或者抗生素生產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。（4）發(fā)酵后期染菌）發(fā)酵后期染菌發(fā)酵后期發(fā)酵液內(nèi)已積累大量的產(chǎn)物，

10、特別是抗生發(fā)酵后期發(fā)酵液內(nèi)已積累大量的產(chǎn)物，特別是抗生素，對(duì)雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染素，對(duì)雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多，對(duì)生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴(yán)重，又破壞菌不多，對(duì)生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴(yán)重，又破壞性較大，可以提前放罐。性較大，可以提前放罐。實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)酵染菌率比較高，造成染菌的因素很實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)酵染菌率比較高，造成染菌的因素很多。多。例如，滅菌的蒸汽壓不足不能滅菌；例如，滅菌的蒸汽壓不足不能滅菌； 設(shè)備有滲漏不能進(jìn)罐等等；設(shè)備有滲漏不能進(jìn)罐等等； 操作不規(guī)范等等。操作不規(guī)范等等。 （二）染菌原因（二）染菌原因染菌主要原因染菌主要原因1 1、設(shè)備滲漏或、設(shè)備滲漏

11、或“死角死角”設(shè)備滲漏包括夾套穿孔、盤管穿孔、接種設(shè)備滲漏包括夾套穿孔、盤管穿孔、接種管穿孔、閥門滲漏、攪拌軸滲漏、罐蓋漏管穿孔、閥門滲漏、攪拌軸滲漏、罐蓋漏和其它設(shè)備漏等。所以說加強(qiáng)設(shè)備本身及和其它設(shè)備漏等。所以說加強(qiáng)設(shè)備本身及附屬零部件的嚴(yán)密度檢查，對(duì)制服染菌是附屬零部件的嚴(yán)密度檢查，對(duì)制服染菌是極其主要的，也是重要的。極其主要的，也是重要的。發(fā)酵設(shè)備及附件由于化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕，發(fā)酵設(shè)備及附件由于化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕，物料與設(shè)備摩擦造成機(jī)械磨損以及加工制作不物料與設(shè)備摩擦造成機(jī)械磨損以及加工制作不良等原因會(huì)導(dǎo)致設(shè)備及附件滲漏。良等原因會(huì)導(dǎo)致設(shè)備及附件滲漏。 “死角死角” 發(fā)酵罐的發(fā)酵罐

12、的“死角死角” 法蘭、內(nèi)襯、接口、表頭、罐內(nèi)部件及其支撐件如攪拌法蘭、內(nèi)襯、接口、表頭、罐內(nèi)部件及其支撐件如攪拌軸拉桿、聯(lián)軸器、冷卻盤管、擋板、空氣分布管及其支軸拉桿、聯(lián)軸器、冷卻盤管、擋板、空氣分布管及其支撐件。撐件。 口：人孔（或手孔）、排風(fēng)管接口、燈孔、視鏡口、口：人孔（或手孔）、排風(fēng)管接口、燈孔、視鏡口、進(jìn)料管口進(jìn)料管口 發(fā)酵罐罐底發(fā)酵罐罐底膿皰狀積垢膿皰狀積垢造成造成“死角死角” 消除方法：加強(qiáng)清洗并定期鏟除污垢；安裝消除方法：加強(qiáng)清洗并定期鏟除污垢；安裝放汽放汽邊閥邊閥管道安裝不當(dāng)或配置不合理管道安裝不當(dāng)或配置不合理形成的形成的“死角死角” 由于操作、設(shè)備結(jié)構(gòu)或人為因素造成的屏障等

13、原因，由于操作、設(shè)備結(jié)構(gòu)或人為因素造成的屏障等原因，使蒸汽不能到達(dá)預(yù)定的滅菌部位或該部位的冷空氣不使蒸汽不能到達(dá)預(yù)定的滅菌部位或該部位的冷空氣不易在加熱過程中排凈，不能達(dá)到徹底滅菌的部位。易在加熱過程中排凈，不能達(dá)到徹底滅菌的部位。污水膿皰罐底 發(fā)酵罐罐底膿皰狀積垢造成發(fā)酵罐罐底膿皰狀積垢造成“死角死角” 滅菌時(shí)蒸汽不易通達(dá)的滅菌時(shí)蒸汽不易通達(dá)的“死角死角”及其消除方及其消除方法法法蘭連接不當(dāng)造成的法蘭連接不當(dāng)造成的“死角死角” 2 2、空氣帶菌、空氣帶菌因?yàn)榭諝獬到y(tǒng)較為復(fù)雜，環(huán)節(jié)多，偶遇不因?yàn)榭諝獬到y(tǒng)較為復(fù)雜，環(huán)節(jié)多，偶遇不慎便會(huì)導(dǎo)致空氣除菌失敗。慎便會(huì)導(dǎo)致空氣除菌失敗。3、種子帶菌

14、、種子帶菌加強(qiáng)種子管理，嚴(yán)格無菌操作，種子本身帶菌加強(qiáng)種子管理，嚴(yán)格無菌操作，種子本身帶菌是可以克服的。種子培養(yǎng)過程染菌與發(fā)酵一樣是可以克服的。種子培養(yǎng)過程染菌與發(fā)酵一樣有許多因素造成。有許多因素造成。分為種子本身帶菌和種子培養(yǎng)過程中染菌。分為種子本身帶菌和種子培養(yǎng)過程中染菌。4 4、滅菌不徹底、滅菌不徹底滅菌技術(shù)的好壞與滅菌質(zhì)量很有關(guān)系滅菌技術(shù)的好壞與滅菌質(zhì)量很有關(guān)系l蒸汽通入培養(yǎng)基，蒸汽通入培養(yǎng)基，升溫快慢、保溫時(shí)間升溫快慢、保溫時(shí)間產(chǎn)生過產(chǎn)生過多泡沫多泡沫l蒸汽總壓是否達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)蒸汽總壓是否達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)l環(huán)境中的環(huán)境中的雜菌數(shù)量因季節(jié)而有很大差別雜菌數(shù)量因季節(jié)而有很大差別。故染菌率。故

15、染菌率因季節(jié)不同而發(fā)生明顯變化。因季節(jié)不同而發(fā)生明顯變化。l原材料儲(chǔ)存原材料儲(chǔ)存和保管，如液胨、玉米漿、母和保管，如液胨、玉米漿、母液糖等有機(jī)原料液糖等有機(jī)原料雜菌的數(shù)量雜菌的數(shù)量l發(fā)酵罐、培養(yǎng)基配制罐等設(shè)備的清洗質(zhì)發(fā)酵罐、培養(yǎng)基配制罐等設(shè)備的清洗質(zhì)量量有無滅菌的死角有無滅菌的死角對(duì)減少或避免染菌仍然是十分必要的。對(duì)減少或避免染菌仍然是十分必要的。 5 5、技術(shù)管理不善、技術(shù)管理不善技術(shù)管理就是要對(duì)發(fā)酵每個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，技術(shù)管理就是要對(duì)發(fā)酵每個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，發(fā)酵中稍有不慎就可能染菌，所以不能有僥發(fā)酵中稍有不慎就可能染菌，所以不能有僥幸心理而放松管理幸心理而放松管理1 1、染菌的檢查、染菌的檢查

16、（1 1）顯微鏡檢查法（最簡單、最直接、最經(jīng)常）顯微鏡檢查法（最簡單、最直接、最經(jīng)常）（2 2）平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法；）平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法； 平板制好后，應(yīng)先保溫平板制好后，應(yīng)先保溫2424小時(shí)，確定無菌小時(shí)，確定無菌（3 3）肉湯培養(yǎng)基檢查法（酚紅變色）肉湯培養(yǎng)基檢查法（酚紅變色pH6.8-8.4pH6.8-8.4）三、染菌的檢查與判斷三、染菌的檢查與判斷2 2、以上、以上3 3種檢查法的不足種檢查法的不足 以上以上3種檢查法未發(fā)現(xiàn)染菌，還不能肯定未被種檢查法未發(fā)現(xiàn)染菌，還不能肯定未被染菌；染菌； 原因是以上檢查法只能檢查雜菌濃度較大的染原因是以上檢查法只能檢查雜菌濃度較大

17、的染菌情況（菌情況（1個(gè)個(gè)/ml）(四四)染菌情況分析染菌情況分析1 1、單罐染菌、單罐染菌不是系統(tǒng)問題，而是該罐本身的問題。如種子不是系統(tǒng)問題，而是該罐本身的問題。如種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底、罐有滲漏、分過濾帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底、罐有滲漏、分過濾器失效器失效2、多罐染菌、多罐染菌系統(tǒng)問題，如空氣過濾系統(tǒng)有問題，特別是總過濾器系統(tǒng)問題，如空氣過濾系統(tǒng)有問題，特別是總過濾器長期沒有檢查，可能受潮失效；移種或補(bǔ)料的分配站長期沒有檢查，可能受潮失效；移種或補(bǔ)料的分配站有滲漏或滅菌不徹底。有滲漏或滅菌不徹底。3、前期染菌、前期染菌種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底種子帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底4 4、中后期染

18、菌、中后期染菌補(bǔ)料的料液滅菌不徹底或補(bǔ)料管道、閥門補(bǔ)料的料液滅菌不徹底或補(bǔ)料管道、閥門滲漏，一般不會(huì)是種子問題。滲漏，一般不會(huì)是種子問題。五、染菌的防止五、染菌的防止1 1、防止種子帶菌、防止種子帶菌l制備種子時(shí)對(duì)沙土管及搖瓶嚴(yán)格加以控制。制備種子時(shí)對(duì)沙土管及搖瓶嚴(yán)格加以控制。l沙土制備時(shí)要多次間歇滅菌沙土制備時(shí)要多次間歇滅菌l注意接種時(shí)的無菌操作注意接種時(shí)的無菌操作l子瓶、母瓶的移種和培養(yǎng)子瓶、母瓶的移種和培養(yǎng)l無菌室和搖床間都要保持清潔。無菌室和搖床間都要保持清潔。2 2、防止設(shè)備滲漏、防止設(shè)備滲漏設(shè)備上一旦滲漏，就會(huì)造成染菌，如盤管、夾套穿孔設(shè)備上一旦滲漏，就會(huì)造成染菌，如盤管、夾套穿孔

19、滲漏，未滅菌冷卻水便會(huì)通過漏孔而進(jìn)入發(fā)酵罐中招滲漏，未滅菌冷卻水便會(huì)通過漏孔而進(jìn)入發(fā)酵罐中招致染菌。致染菌。閥門滲漏也會(huì)使帶菌的空氣或水進(jìn)入發(fā)酵罐而造成染閥門滲漏也會(huì)使帶菌的空氣或水進(jìn)入發(fā)酵罐而造成染菌。菌。設(shè)備上的漏隙如果肉眼能看見，容易發(fā)現(xiàn)；但有的微設(shè)備上的漏隙如果肉眼能看見，容易發(fā)現(xiàn)；但有的微小泄漏，肉眼看不見，必須通過一定的試漏方法才能小泄漏，肉眼看不見，必須通過一定的試漏方法才能發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) 。3 3、防止培養(yǎng)基滅菌不徹底、防止培養(yǎng)基滅菌不徹底培養(yǎng)基滅菌方法培養(yǎng)基滅菌方法高壓蒸汽滅菌高壓蒸汽滅菌分批滅菌分批滅菌 1210C，30分鐘分鐘連續(xù)滅菌連續(xù)滅菌 罐溫罐溫1251300C，3045

20、分鐘分鐘5 5、發(fā)酵染菌后的措施、發(fā)酵染菌后的措施l染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道。染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道。l凡染菌的罐要找染菌的原因凡染菌的罐要找染菌的原因，對(duì)癥下藥，該罐也，對(duì)癥下藥，該罐也要徹底清洗，進(jìn)行空罐消毒，才可進(jìn)罐。要徹底清洗，進(jìn)行空罐消毒，才可進(jìn)罐。l染菌厲害時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒染菌厲害時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲，空氣用甲醛熏蒸。特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽醛熏蒸。特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒。消毒。四、染噬菌體的防治四、染噬菌體的防治（一）染噬菌體對(duì)發(fā)酵的影響（一）染噬菌體對(duì)發(fā)酵的影響若受噬菌體侵染，會(huì)出現(xiàn)發(fā)酵遲緩或停止。若

21、受噬菌體侵染，會(huì)出現(xiàn)發(fā)酵遲緩或停止。且受噬菌體感染后，往往會(huì)反復(fù)連續(xù)感染，且受噬菌體感染后，往往會(huì)反復(fù)連續(xù)感染，使生產(chǎn)無法進(jìn)行，甚至使種子全部喪失。使生產(chǎn)無法進(jìn)行，甚至使種子全部喪失。染噬菌體表現(xiàn)為：染噬菌體表現(xiàn)為：（1）鏡檢可發(fā)現(xiàn)菌體數(shù)量明顯減少，菌體不規(guī)則，）鏡檢可發(fā)現(xiàn)菌體數(shù)量明顯減少，菌體不規(guī)則，嚴(yán)重時(shí)完全看不到菌體，且是在短時(shí)間內(nèi)菌體自嚴(yán)重時(shí)完全看不到菌體，且是在短時(shí)間內(nèi)菌體自溶。溶。（2）發(fā)酵）發(fā)酵pH值逐漸上升，值逐漸上升，48小時(shí)之內(nèi)可達(dá)小時(shí)之內(nèi)可達(dá)8.0以以上，不再下降。上，不再下降。（3）發(fā)酵液殘?zhí)歉?，有刺激臭味，粘度大，泡沫）發(fā)酵液殘?zhí)歉?，有刺激臭味，粘度大，泡沫多。多。?/p>

22、4）生產(chǎn)量甚少或增長緩慢或停止）生產(chǎn)量甚少或增長緩慢或停止有無染噬菌體，根本的要做噬菌斑檢驗(yàn)有無染噬菌體，根本的要做噬菌斑檢驗(yàn)（二）產(chǎn)生噬菌體的原因（二）產(chǎn)生噬菌體的原因主要是由于生產(chǎn)和試驗(yàn)過程中不斷不加注意地把主要是由于生產(chǎn)和試驗(yàn)過程中不斷不加注意地把許多活菌體排放到環(huán)境中去，造成了自然界中噬許多活菌體排放到環(huán)境中去，造成了自然界中噬菌體增殖的好機(jī)會(huì)。菌體增殖的好機(jī)會(huì)。這些噬菌體有可能潛入生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是這些噬菌體有可能潛入生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是通過空氣系統(tǒng)進(jìn)入種子室、種子罐、發(fā)酵罐通過空氣系統(tǒng)進(jìn)入種子室、種子罐、發(fā)酵罐（三）噬菌體的防治（三）噬菌體的防治 1、建立工廠環(huán)境清潔衛(wèi)生制度

23、，定期檢查、定期、建立工廠環(huán)境清潔衛(wèi)生制度，定期檢查、定期清掃，車間四周有嚴(yán)重污染噬菌體的地方應(yīng)及時(shí)撒清掃，車間四周有嚴(yán)重污染噬菌體的地方應(yīng)及時(shí)撒石灰或漂白粉。石灰或漂白粉。 2、車間地面和通往車間的道路盡量采取水泥地面。、車間地面和通往車間的道路盡量采取水泥地面。 3、種子和發(fā)酵工段的操作人員要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操、種子和發(fā)酵工段的操作人員要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作規(guī)程，不使用本身帶有噬菌體的菌種。作規(guī)程，不使用本身帶有噬菌體的菌種。 （ 4）認(rèn)真進(jìn)行發(fā)酵罐、補(bǔ)料系統(tǒng)的滅菌。）認(rèn)真進(jìn)行發(fā)酵罐、補(bǔ)料系統(tǒng)的滅菌。 （5）選育抗噬菌體的菌種，或輪換使用菌）選育抗噬菌體的菌種，或輪換使用菌種。種。 （ 6）發(fā)現(xiàn)噬

24、菌體停攪拌、小通風(fēng)，將發(fā)）發(fā)現(xiàn)噬菌體停攪拌、小通風(fēng)，將發(fā)酵液加熱到酵液加熱到70800C殺死噬菌體，才可排殺死噬菌體，才可排放。發(fā)酵罐周圍的管道也必須徹底滅菌。放。發(fā)酵罐周圍的管道也必須徹底滅菌。第二節(jié)第二節(jié)發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)滅菌方法滅菌方法干熱滅菌法干熱滅菌法 濕熱滅菌法濕熱滅菌法 射線滅菌法射線滅菌法 化學(xué)藥劑滅菌法化學(xué)藥劑滅菌法過濾除菌法過濾除菌法火焰滅菌法火焰滅菌法 第三節(jié)第三節(jié) 培養(yǎng)基及設(shè)備滅菌培養(yǎng)基及設(shè)備滅菌 一、濕熱滅菌原理一、濕熱滅菌原理 二、分批滅菌（實(shí)罐滅菌）二、分批滅菌（實(shí)罐滅菌） 三、連續(xù)滅菌（連消）三、連續(xù)滅菌（連消）四、分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較四、

25、分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較 1. 1. 熱阻熱阻2. 2. 微生物熱死定律：對(duì)數(shù)殘留定律微生物熱死定律：對(duì)數(shù)殘留定律3.3.滅菌溫度和時(shí)間的選擇滅菌溫度和時(shí)間的選擇 4. 4. 影響培養(yǎng)基滅菌的其它因素影響培養(yǎng)基滅菌的其它因素 一、濕熱滅菌原理一、濕熱滅菌原理1. 熱阻熱阻 定義：定義：微生物對(duì)熱的抵抗力稱為熱阻，可用比死微生物對(duì)熱的抵抗力稱為熱阻，可用比死亡速率常數(shù)亡速率常數(shù)k的倒數(shù)來表示的倒數(shù)來表示 。 k，熱阻熱阻, tkNdtdNktNNt0ln當(dāng)溫度當(dāng)溫度T一定時(shí)，一定時(shí)，k隨微生物不同而不同，具體計(jì)隨微生物不同而不同，具體計(jì)算時(shí)，可取細(xì)菌芽孢的算時(shí)，可取細(xì)菌芽孢的k值為標(biāo)準(zhǔn)。值為標(biāo)準(zhǔn)

26、。當(dāng)當(dāng) T 變化時(shí)，變化時(shí)，k有很大變化，其變化遵從阿累尼有很大變化，其變化遵從阿累尼烏斯定律烏斯定律 k=Aexp(- E/RT) k與微生物活化能及與微生物活化能及T有關(guān)有關(guān) 大腸桿菌在不同溫度下大腸桿菌在不同溫度下的殘留曲線的殘留曲線嗜熱脂肪芽孢桿菌芽孢在不同嗜熱脂肪芽孢桿菌芽孢在不同溫度下的死亡曲線溫度下的死亡曲線 2.2.對(duì)數(shù)殘留定律對(duì)數(shù)殘留定律在一定溫度下，微生物在一定溫度下，微生物受熱致死受熱致死遵循分子反應(yīng)速度理論遵循分子反應(yīng)速度理論，微生物受熱死亡的速率，微生物受熱死亡的速率-dN/dt與任何瞬間殘留的活菌數(shù)與任何瞬間殘留的活菌數(shù)N成正比，即成正比，即 當(dāng)當(dāng)Nt=0時(shí)，時(shí)，

27、t=， 無意義，也不可能。無意義，也不可能。 一般采用一般采用Nt=0.001，即即1000次滅菌中只有一次失敗次滅菌中只有一次失敗。kNdtdNktNNt0lntNNkt0log/303. 2非對(duì)數(shù)殘留定律非對(duì)數(shù)殘留定律 某些微生物受熱死亡的速率不符合對(duì)數(shù)殘留定律：如一些某些微生物受熱死亡的速率不符合對(duì)數(shù)殘留定律：如一些微生物芽孢。微生物芽孢。 kR ksNR Ns NDdNR/dt=-kR NR Nt/N0=KR/(kR-kS) ekst-ks/kR e-kRtdNs/dt =kR NR -ks Ns 式中式中NR：耐熱性活芽孢數(shù)；耐熱性活芽孢數(shù)；Ns：敏感性活芽孢數(shù)敏感性活芽孢數(shù) ND：

28、死亡的芽孢數(shù)死亡的芽孢數(shù)；kR：耐熱性芽孢的比死亡速率耐熱性芽孢的比死亡速率； ks：敏感性芽孢的比死亡速率；敏感性芽孢的比死亡速率； N0：初始活芽孢數(shù)。初始活芽孢數(shù)。在在T相同時(shí)，對(duì)數(shù)與非對(duì)數(shù)定律的滅菌時(shí)間相同時(shí)，對(duì)數(shù)與非對(duì)數(shù)定律的滅菌時(shí)間t不同。不同。3. 滅菌溫度和時(shí)間的選擇滅菌溫度和時(shí)間的選擇 培養(yǎng)物質(zhì)受熱破壞也可看作一級(jí)反應(yīng)：培養(yǎng)物質(zhì)受熱破壞也可看作一級(jí)反應(yīng)：式式中中C：對(duì)熱不穩(wěn)定物質(zhì)的濃度；對(duì)熱不穩(wěn)定物質(zhì)的濃度；k：分解速度常數(shù)分解速度常數(shù)； k的變化也遵循阿累尼烏斯方程：的變化也遵循阿累尼烏斯方程： 都與相應(yīng)的活化能及都與相應(yīng)的活化能及T有關(guān)有關(guān)CkdtdC)exp(RTEAk

29、)exp(RTEAk當(dāng)當(dāng)T1 T2 (k2/k1)/(k2/k1)=E/E1 (EE) 隨著隨著T上升，菌死亡速率增加倍數(shù)大于培養(yǎng)基成分上升，菌死亡速率增加倍數(shù)大于培養(yǎng)基成分分解速率增加倍數(shù)，故一般選擇高溫快速滅菌分解速率增加倍數(shù)，故一般選擇高溫快速滅菌 。 4. 4. 影響培養(yǎng)基滅菌的其它因素影響培養(yǎng)基滅菌的其它因素 （1）培養(yǎng)基成分）培養(yǎng)基成分油脂、糖類及一定濃度的蛋白質(zhì)、高濃度有機(jī)物等油脂、糖類及一定濃度的蛋白質(zhì)、高濃度有機(jī)物等增加微生物的耐熱性增加微生物的耐熱性低濃度（低濃度（1%-2%）NaCl對(duì)微生物有保護(hù)作用，隨著對(duì)微生物有保護(hù)作用，隨著濃度增加，保護(hù)作用減弱，當(dāng)濃度達(dá)濃度增加，

30、保護(hù)作用減弱，當(dāng)濃度達(dá)8%-10%以上，以上，則減弱微生物的耐熱性。則減弱微生物的耐熱性。（4）泡沫泡沫：泡沫中的空氣形成隔熱層，對(duì)滅菌：泡沫中的空氣形成隔熱層，對(duì)滅菌極為不利，可加入少量消泡劑極為不利，可加入少量消泡劑 。（2）pH：pH6.0-8.0，微生物最耐熱，微生物最耐熱，pH6.0，H+易滲入微生物細(xì)胞內(nèi)，改變細(xì)胞的生理反應(yīng)促使其易滲入微生物細(xì)胞內(nèi)，改變細(xì)胞的生理反應(yīng)促使其死亡。死亡。培養(yǎng)基培養(yǎng)基pH愈低，滅菌所需時(shí)間愈短。愈低，滅菌所需時(shí)間愈短。（5 5）培養(yǎng)基中的微生物數(shù)量）培養(yǎng)基中的微生物數(shù)量（3）培養(yǎng)基的物理狀態(tài)）培養(yǎng)基的物理狀態(tài)分空氣過濾器滅菌分空氣過濾器滅菌并用空氣吹干

31、并用空氣吹干夾套或蛇管排冷水，開啟排夾套或蛇管排冷水，開啟排氣管閥，空氣管通蒸汽，也氣管閥，空氣管通蒸汽，也可夾套內(nèi)通蒸汽可夾套內(nèi)通蒸汽達(dá)達(dá)70左右左右取樣管取樣管放料管放料管通蒸汽通蒸汽120，1105pa保溫保溫保溫階段，凡液面以下各管保溫階段，凡液面以下各管道都應(yīng)通蒸汽，液面上其余道都應(yīng)通蒸汽，液面上其余各管道則應(yīng)排蒸汽，不留死各管道則應(yīng)排蒸汽，不留死角，維持壓力、溫度恒定角，維持壓力、溫度恒定罐壓接近空氣壓力罐壓接近空氣壓力向罐內(nèi)通無菌空氣向罐內(nèi)通無菌空氣保溫結(jié)束，依次關(guān)閉保溫結(jié)束，依次關(guān)閉各排汽、進(jìn)汽閥門各排汽、進(jìn)汽閥門夾套或蛇管中通冷水夾套或蛇管中通冷水 培養(yǎng)基降溫到所需溫度培養(yǎng)基

32、降溫到所需溫度二、分批滅菌（實(shí)罐滅菌）二、分批滅菌（實(shí)罐滅菌） 1.1.滅菌工藝過程滅菌工藝過程升溫、冷卻兩階段也有一定的滅菌效果，考慮到升溫、冷卻兩階段也有一定的滅菌效果，考慮到滅菌的可靠性主要在保溫階段進(jìn)行，故可以簡單滅菌的可靠性主要在保溫階段進(jìn)行，故可以簡單地利用式地利用式 (N/N0) =-kt 來粗略估算滅菌所需時(shí)間。來粗略估算滅菌所需時(shí)間。2. 滅菌時(shí)間的估算滅菌時(shí)間的估算例例1：有一發(fā)酵罐內(nèi)裝有一發(fā)酵罐內(nèi)裝40m3培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基，在1210C溫度下溫度下實(shí)罐滅菌，原污染程度為每實(shí)罐滅菌，原污染程度為每1ml有有2105個(gè)耐熱細(xì)個(gè)耐熱細(xì)菌芽孢，已知菌芽孢，已知1210C時(shí)滅菌速度

33、常數(shù)時(shí)滅菌速度常數(shù)k=1.8min-1，求求滅菌失敗機(jī)率為滅菌失敗機(jī)率為0.001時(shí)所需時(shí)間。時(shí)所需時(shí)間。 解：N0=401062105=81012(個(gè)) Nt=0.001(個(gè)) k=1.8(min-1)(Nt/N0)=-kt t=2.303/klg(N0/Nt)=2.303/1.8lg(81015) =20.34(min)由于升溫階段就有部分菌被殺滅，特別是當(dāng)培養(yǎng)基加由于升溫階段就有部分菌被殺滅，特別是當(dāng)培養(yǎng)基加熱至熱至100C以上，這個(gè)作用較為顯著，以上，這個(gè)作用較為顯著， 故實(shí)際保溫階段故實(shí)際保溫階段時(shí)間比計(jì)算值要短。時(shí)間比計(jì)算值要短。三、連續(xù)滅菌（連消）三、連續(xù)滅菌（連消）工藝流程工藝

34、流程噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程噴射加熱連續(xù)滅菌流程噴射加熱連續(xù)滅菌流程 薄板式換熱器連續(xù)滅菌流程薄板式換熱器連續(xù)滅菌流程 例例2某發(fā)酵罐內(nèi)裝某發(fā)酵罐內(nèi)裝40m3培養(yǎng)基，采用連續(xù)滅菌，培養(yǎng)基，采用連續(xù)滅菌，滅菌溫度為滅菌溫度為1310C，原污染程度為每，原污染程度為每1ml含有含有2105個(gè)雜菌，已知個(gè)雜菌，已知1310C時(shí)滅菌速度常數(shù)為時(shí)滅菌速度常數(shù)為15min-1，求滅菌所需的維持時(shí)間。，求滅菌所需的維持時(shí)間。解：解：C0=2105(個(gè)/ml) Ct=0.001/(40106)=2.510-11(個(gè)/ml) t=2.303/klg(C0/Ct)=2.303/15lg(2105)

35、/(2.510-11) =2.37 min 配料罐 連消泵 連消塔 維持罐 冷卻罐 蒸汽 蒸汽 放汽 冷卻水 無菌培養(yǎng)基 進(jìn)發(fā)酵罐 噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較 連續(xù)滅菌的優(yōu)點(diǎn)：（適用于大型罐）連續(xù)滅菌的優(yōu)點(diǎn)：（適用于大型罐） 可采用高溫短時(shí)滅菌，營養(yǎng)成分破壞少，有利于提可采用高溫短時(shí)滅菌，營養(yǎng)成分破壞少，有利于提高發(fā)酵產(chǎn)率；高發(fā)酵產(chǎn)率；發(fā)酵罐利用率高；發(fā)酵罐利用率高； 蒸汽負(fù)荷均衡；蒸汽負(fù)荷均衡； 采用板式換熱器時(shí)，可節(jié)約大量能量；采用板式換熱器時(shí)，可節(jié)約大量能量；適宜采用自動(dòng)控制，勞動(dòng)強(qiáng)度小；適宜采用自動(dòng)控制，勞動(dòng)強(qiáng)度?。豢蓪?shí)現(xiàn)將

36、耐熱性物料和不耐熱性物料在不同溫度下可實(shí)現(xiàn)將耐熱性物料和不耐熱性物料在不同溫度下分開滅菌，減少營養(yǎng)成分的破壞。分開滅菌，減少營養(yǎng)成分的破壞。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：對(duì)小型罐無優(yōu)勢(shì)，不方便，對(duì)設(shè)備要求高；對(duì)小型罐無優(yōu)勢(shì)，不方便，對(duì)設(shè)備要求高；蒸汽波動(dòng)時(shí)滅菌不徹底；蒸汽波動(dòng)時(shí)滅菌不徹底；當(dāng)培養(yǎng)基中含有固體顆?；蛴休^多泡沫時(shí)，當(dāng)培養(yǎng)基中含有固體顆?；蛴休^多泡沫時(shí)，以分批滅菌好，防止滅菌不徹底。以分批滅菌好，防止滅菌不徹底。 分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較分批滅菌與連續(xù)滅菌的比較 第四節(jié)第四節(jié) 空氣除菌空氣除菌概述概述：無菌空氣無菌空氣 空氣中微生物的分布空氣中微生物的分布 發(fā)酵工業(yè)對(duì)空氣無菌程度的要求發(fā)酵工業(yè)對(duì)空氣無

37、菌程度的要求空氣除菌的方法空氣除菌的方法 介質(zhì)過濾除菌的機(jī)理介質(zhì)過濾除菌的機(jī)理 介質(zhì)過濾除菌的工藝介質(zhì)過濾除菌的工藝 發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的“無菌空氣無菌空氣”是指通過除菌處理使是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低在一個(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從而能控空氣中含菌量降低在一個(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會(huì)。此種空氣稱為制發(fā)酵污染至極小機(jī)會(huì)。此種空氣稱為“無菌空氣無菌空氣”。無菌空氣的概念無菌空氣的概念各地空氣中所懸浮的微生物種類及比例各不相同各地空氣中所懸浮的微生物種類及比例各不相同，數(shù)量也隨條件的變化而異，一般設(shè)計(jì)時(shí)以含量，數(shù)量也隨條件的變化而異，一般設(shè)計(jì)時(shí)以含量為為10103-3-10

38、104 4個(gè)個(gè)m m3 3進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)行計(jì)算。空氣中微生物的分布空氣中微生物的分布空氣中的含菌量隨環(huán)境不同而有很大差異：空氣中的含菌量隨環(huán)境不同而有很大差異： 一般干燥寒冷的北方空氣中的含菌量較少，而潮濕一般干燥寒冷的北方空氣中的含菌量較少，而潮濕溫暖的南方則含菌量較多；溫暖的南方則含菌量較多； 人口稠密的城市比人口少的農(nóng)村含菌量多；人口稠密的城市比人口少的農(nóng)村含菌量多； 地面又比高空的空氣含菌量多。地面又比高空的空氣含菌量多。以一個(gè)以一個(gè)50m3的發(fā)酵罐為例，若裝料系數(shù)為的發(fā)酵罐為例，若裝料系數(shù)為0.7，要，要求每立方米發(fā)酵液每分鐘通氣求每立方米發(fā)酵液每分鐘通氣0.8m3，培養(yǎng)周期培養(yǎng)周期1

39、70h，那么每個(gè)周期需通氣量那么每個(gè)周期需通氣量2.86105 m3(500.7 0.8 170 60)，而每而每立方米大氣立方米大氣中約有中約有103-104個(gè)微生物。個(gè)微生物?？諝獬谋匾钥諝獬谋匾?一般按染菌機(jī)率為一般按染菌機(jī)率為10-3。來計(jì)算，即。來計(jì)算，即1000次發(fā)酵周期所用的無菌空氣只允許次發(fā)酵周期所用的無菌空氣只允許12次染次染菌。菌。發(fā)酵對(duì)空氣無菌程度的要求發(fā)酵對(duì)空氣無菌程度的要求各種不同的發(fā)酵過程，對(duì)空氣無菌程度的要求各種不同的發(fā)酵過程，對(duì)空氣無菌程度的要求也不同。影響因素是比較復(fù)雜的，需要根據(jù)具也不同。影響因素是比較復(fù)雜的，需要根據(jù)具體情況而訂出具體的工藝要求

40、。體情況而訂出具體的工藝要求。培養(yǎng)法：微生物學(xué)中已介紹過培養(yǎng)法：微生物學(xué)中已介紹過空氣含菌量的測(cè)定空氣含菌量的測(cè)定光學(xué)法光學(xué)法 ：用粒子計(jì)數(shù)器通過微粒對(duì)光線的散射：用粒子計(jì)數(shù)器通過微粒對(duì)光線的散射作用來測(cè)量粒子的大小和含量。作用來測(cè)量粒子的大小和含量?？諝獬姆椒諝獬姆椒ㄝ椛錅缇椛錅缇?加熱滅菌加熱滅菌 靜電除菌靜電除菌 介質(zhì)過濾介質(zhì)過濾 射線、射線、X射線、射線、射線、射線、射線、紫外線、射線、紫外線、超聲波等從理論上講都能破壞蛋白質(zhì)，破壞超聲波等從理論上講都能破壞蛋白質(zhì)，破壞生物活性物質(zhì)，從而起到殺菌作用。生物活性物質(zhì)，從而起到殺菌作用。輻射滅菌輻射滅菌原理原理應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍:

41、 :通常用于無菌室和醫(yī)院手術(shù)室。缺點(diǎn)缺點(diǎn)殺菌效率較低，殺菌時(shí)間較長。一般要結(jié)合甲醛殺菌效率較低，殺菌時(shí)間較長。一般要結(jié)合甲醛蒸汽等來保證無菌室的無菌程度。蒸汽等來保證無菌室的無菌程度。加熱滅菌加熱滅菌利用壓縮熱進(jìn)行空氣滅菌的流程圖空氣進(jìn)口21C，出口187198C，壓力為0.7MPa。阻力小，除水、除油的效果好 耗電少 靜電除菌靜電除菌原原理理利用靜電引力來吸附帶電粒利用靜電引力來吸附帶電粒子而達(dá)到除塵、除菌的目的。子而達(dá)到除塵、除菌的目的。優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)設(shè)備龐大 、一次性投資較大 、捕集率尚嫌不夠，需要采取其它措施。常用于潔凈工作臺(tái)、潔凈工作室所常用于潔凈工作臺(tái)、潔凈工作室所需無菌無塵空氣的第一次

42、除塵，配需無菌無塵空氣的第一次除塵，配合高效過濾器使用。合高效過濾器使用。 缺缺點(diǎn)點(diǎn)適適用用范范圍圍過濾除菌過濾除菌采用定期滅菌的介質(zhì)來阻截流過的空氣所含的微采用定期滅菌的介質(zhì)來阻截流過的空氣所含的微生物而取得無菌空氣。生物而取得無菌空氣。常用的過濾介質(zhì)有棉花、活性炭、玻璃纖維、有常用的過濾介質(zhì)有棉花、活性炭、玻璃纖維、有機(jī)合成纖維、機(jī)合成纖維、超細(xì)玻璃纖維紙、燒結(jié)材料過濾介超細(xì)玻璃纖維紙、燒結(jié)材料過濾介質(zhì)質(zhì) 、有機(jī)和無機(jī)燒結(jié)材料、有機(jī)和無機(jī)燒結(jié)材料、新型過濾介質(zhì)新型過濾介質(zhì)等等。等等。絕對(duì)過濾、深層過濾絕對(duì)過濾、深層過濾濾材濾材孔孔利用有孔介質(zhì)從氣體中除去微生物利用有孔介質(zhì)從氣體中除去微生物

43、潔凈氣體潔凈氣體含微生物的氣體含微生物的氣體深層過濾機(jī)理深層過濾機(jī)理慣性撞擊截留作用慣性撞擊截留作用布朗擴(kuò)散攔截作用布朗擴(kuò)散攔截作用（直接攔截作用）（直接攔截作用）攔截截留作用攔截截留作用重力沉降重力沉降靜電吸引靜電吸引慣性撞擊慣性撞擊尺寸小于濾材孔徑的顆粒的輔助攔截方式流體攜帶的顆粒由于質(zhì)量和線速度而具有直線 運(yùn)動(dòng)的慣性顆粒離開流體主流而撞擊到濾材上當(dāng)流體改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，慣性使顆粒撞擊到濾材當(dāng)流體改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，慣性使顆粒撞擊到濾材表面并由于吸附力而停留表面并由于吸附力而停留 慣性撞擊慣性撞擊4顆粒被機(jī)械攔截或被吸附攔截4在氣體中比在液體中更有效.4對(duì)大于 0.5 - 1.0 微米的顆粒很有

44、效.布朗擴(kuò)散攔截布朗擴(kuò)散攔截4氣體過濾器能夠去除尺寸遠(yuǎn)小于液體精度 的污染物。4對(duì)小-細(xì)顆粒 (0.1 - 0.3微米)非常有效。4如果一個(gè)氣體過濾器在濕潤環(huán)境中運(yùn)行， 它的去除能力即變?yōu)橐后w精度。空氣過濾除菌流程空氣過濾除菌流程 而一般的深層通氣發(fā)酵，除要求無菌空氣具有必而一般的深層通氣發(fā)酵，除要求無菌空氣具有必要的無菌程度外，還要具有一定的壓力，這就需要的無菌程度外，還要具有一定的壓力，這就需要比較復(fù)雜的空氣除菌流程。要比較復(fù)雜的空氣除菌流程?？諝膺^濾除菌流程是按生產(chǎn)對(duì)無菌空氣要求具備的參空氣過濾除菌流程是按生產(chǎn)對(duì)無菌空氣要求具備的參數(shù)，根據(jù)空氣的性質(zhì)而制訂的，同時(shí)還要結(jié)合吸氣環(huán)數(shù)，根據(jù)空

45、氣的性質(zhì)而制訂的，同時(shí)還要結(jié)合吸氣環(huán)境的空氣條件和所用設(shè)備的特性進(jìn)行考慮。境的空氣條件和所用設(shè)備的特性進(jìn)行考慮。對(duì)于一般要求的低壓無菌空氣，可直接采用一般鼓風(fēng)對(duì)于一般要求的低壓無菌空氣，可直接采用一般鼓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入過濾器，經(jīng)一、二次過濾除菌而制得。機(jī)增壓后進(jìn)入過濾器，經(jīng)一、二次過濾除菌而制得。流程的設(shè)備：流程的設(shè)備：主設(shè)備：空氣壓縮機(jī)主設(shè)備：空氣壓縮機(jī)附屬設(shè)備：要求盡量采用新技術(shù)，提高效率，減少附屬設(shè)備：要求盡量采用新技術(shù)，提高效率，減少設(shè)備，精簡設(shè)備流程，降低設(shè)備投資、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和設(shè)備，精簡設(shè)備流程，降低設(shè)備投資、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和動(dòng)力捎耗，簡便操作。動(dòng)力捎耗，簡便操作。流程的制訂應(yīng)考慮：地理、氣候

46、環(huán)境、設(shè)備條件流程的制訂應(yīng)考慮：地理、氣候環(huán)境、設(shè)備條件環(huán)境污染比較嚴(yán)重的地方，要考慮改變吸風(fēng)的條件；環(huán)境污染比較嚴(yán)重的地方，要考慮改變吸風(fēng)的條件；在溫暖潮濕的南方，要加強(qiáng)除水設(shè)施在溫暖潮濕的南方，要加強(qiáng)除水設(shè)施 ；壓縮機(jī)耗油嚴(yán)重的設(shè)備流程中則要加強(qiáng)消除油霧的壓縮機(jī)耗油嚴(yán)重的設(shè)備流程中則要加強(qiáng)消除油霧的污染污染 ，也可采用無油潤滑的往復(fù)式壓縮機(jī)；，也可采用無油潤滑的往復(fù)式壓縮機(jī)；往復(fù)式壓縮機(jī)，要配備前置粗過濾器及空氣貯罐。往復(fù)式壓縮機(jī)，要配備前置粗過濾器及空氣貯罐?？諝膺^濾除菌流程的分析空氣過濾除菌流程的分析具體的空氣除菌流程，隨氣候條件及設(shè)備條件不同而具體的空氣除菌流程，隨氣候條件及設(shè)備條件

47、不同而差別很大。差別很大。要保持過濾器有比較高的過濾效率，應(yīng)維持一定的氣要保持過濾器有比較高的過濾效率，應(yīng)維持一定的氣流速度和不受油、水的干擾。氣流速度可由操作來控流速度和不受油、水的干擾。氣流速度可由操作來控制；要保持不受油、水干擾則要有一系列冷卻、分離制；要保持不受油、水干擾則要有一系列冷卻、分離、加熱的設(shè)備來保證空氣的相對(duì)濕度在、加熱的設(shè)備來保證空氣的相對(duì)濕度在50605060的條的條件下過濾。件下過濾。流程主要設(shè)備：流程主要設(shè)備：空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī) 、空氣過濾器空氣過濾器 附屬設(shè)備：附屬設(shè)備：粗過濾器粗過濾器、氣液分離器、空氣貯罐、空氣、氣液分離器、空氣貯罐、空氣冷卻器冷卻器 除菌過

48、濾器除菌過濾器形式以板框式、管式、折疊式為主 過濾介質(zhì)：微過濾膜（聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚砜膜、聚酰胺膜等。）除菌過濾應(yīng)具備的特點(diǎn)：除菌過濾應(yīng)具備的特點(diǎn)：高的過濾精度; 大的通過量; 能耐反復(fù)的消毒操作; 強(qiáng)的親水性或疏水性; 足夠的使用強(qiáng)度。 消毒問題濾芯（器）消毒是一個(gè)日常操作工序。濾芯常見的消毒方法有蒸汽、熱水和化學(xué)試劑消毒三種。蒸汽消毒要注意選擇飽和蒸汽，一則是可以可靠殺死細(xì)菌，二則是可通過控制壓力來調(diào)節(jié)溫度。蒸汽消毒對(duì)于疏水濾芯來說相對(duì)是簡單的，但對(duì)親水濾芯特別是膜材料耐溫度不高的濾芯來說，操作方法是至關(guān)重要的 1，粗過濾器作用：是捕集較大的灰塵顆粒，防止壓縮機(jī)受磨損，同時(shí)也可

49、減輕總過濾器負(fù)荷。要求：過濾效率要高，阻力要??；否則會(huì)增加壓縮空氣的吸入負(fù)荷和降隱低壓縮空氣機(jī)的排氣量。常用的粗過濾器有：布袋過濾填料過濾油浴洗滌水霧除塵2，空氣貯罐 作用：是消除壓縮機(jī)排出空氣量的脈動(dòng)，維持穩(wěn)定的空氣壓力，同時(shí)也可以利用重力沉降作用分離部分油霧。 貯罐的大小可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：3，氣液分離器旋風(fēng)式填料式4，空氣冷卻器立式列管式熱交換器沉浸式熱交換器噴淋式熱交換器空氣除菌流程的分析空氣除菌流程的分析幾種典型的設(shè)備流程幾種典型的設(shè)備流程 兩級(jí)冷卻、加熱除菌流程兩級(jí)冷卻、加熱除菌流程 冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程冷熱空氣直接混合式空氣除菌流程 高效前置過濾空氣除菌流程高效前置

50、過濾空氣除菌流程空氣預(yù)處理空氣預(yù)處理1. 原理：原理：除塵除塵(外源空氣的前處理外源空氣的前處理)：防塞，提高過濾效率和濾：防塞，提高過濾效率和濾器壽命；器壽命；降溫：防燒傷介質(zhì)及水分蒸發(fā)嚴(yán)重，對(duì)發(fā)酵不利降溫：防燒傷介質(zhì)及水分蒸發(fā)嚴(yán)重，對(duì)發(fā)酵不利除油、除水：防塞（因油膜堵），防止過濾器長菌堵除油、除水：防塞（因油膜堵），防止過濾器長菌堵塞（因水滴）塞（因水滴）加熱：保持相對(duì)濕度加熱：保持相對(duì)濕度穩(wěn)壓：防止壓力波動(dòng)，貯罐穩(wěn)壓：防止壓力波動(dòng)，貯罐 2. 預(yù)處理流程設(shè)計(jì)的簡繁關(guān)鍵：去濕問題預(yù)處理流程設(shè)計(jì)的簡繁關(guān)鍵：去濕問題措施：建吸風(fēng)塔、粗過濾器措施：建吸風(fēng)塔、粗過濾器（布袋過濾器、布袋過濾器、填料過濾器、油浴洗滌和水霧除塵裝置等）、填料過濾器、油浴洗滌和水霧除塵裝置等）、高效前置過濾器高效前置過濾器空氣預(yù)處理流程設(shè)計(jì)空氣預(yù)處理流程設(shè)計(jì) 兩級(jí)冷卻、加熱除菌流程圖兩級(jí)冷卻、加熱除菌流程圖1-粗過濾器；粗過濾器；2-空壓機(jī)；空壓機(jī)；3-貯罐；貯罐；