發(fā)酵工業(yè)與發(fā)酵工程培養(yǎng)基滅菌與空氣凈化

第四章培育基滅菌與空氣凈化第一節(jié)培育基滅菌的目的、要求和方法?是指從培育基中殺滅有生活才干的細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)體及其孢子，或從中將其除去。工業(yè)規(guī)模的液體培育基滅菌，殺滅雜菌比除去雜菌更為常用。一、定義1、培育基滅菌的定義?滅菌：用物理或化學(xué)方法殺死或除去環(huán)境中一切微生物，包括營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞、細(xì)菌芽孢和孢子。?消毒：用物理或化學(xué)方法殺死物料、容器、器皿內(nèi)外的病源微生物。2、滅菌與消毒的區(qū)別防腐防腐就是利用某種理化要素完全抑制霉腐微生物的生長(zhǎng)繁衍，從而到達(dá)防止食品等發(fā)生霉腐的措施?！?〕低溫〔4〕高滲〔2〕缺氧〔5〕高酸度〔3〕枯燥〔6〕防腐劑

二、培育基滅菌的目的1、在發(fā)酵過(guò)程中夾雜其它雜菌呵斥的后果：耗費(fèi)營(yíng)養(yǎng)合成新產(chǎn)物；菌體自溶、發(fā)粘等呵斥分別困難改動(dòng)pH分解產(chǎn)物噬菌體破壞極大1〕運(yùn)用的培育基和設(shè)備須經(jīng)滅菌；2〕好氧培育中運(yùn)用的空氣應(yīng)經(jīng)除菌處置；3〕設(shè)備應(yīng)嚴(yán)密，發(fā)酵罐維持正壓環(huán)境；4〕培育過(guò)程中參與的物料應(yīng)經(jīng)過(guò)滅菌；5〕運(yùn)用無(wú)污染的純粹種子。2、工業(yè)上詳細(xì)措施包括：?殺滅培育基中的微生物，為后續(xù)發(fā)酵過(guò)程發(fā)明無(wú)菌的條件。3、培育基滅菌的目的到達(dá)要求的無(wú)菌程度〔10-3〕；盡量減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。4、培育基滅菌的要求?化學(xué)法–化學(xué)藥品滅菌法?物理法–干熱滅菌法–濕熱滅菌法–射線滅菌法5、滅菌的方法1.化學(xué)試劑滅菌法甲醛、乙醇或新潔爾滅、高錳酸鉀等適用范圍：環(huán)境、皮膚及器械的外表消毒2.射線滅菌法3.干熱滅菌法電磁波、紫外線或放射性物質(zhì)適用范圍：無(wú)菌室、接種箱常用烘箱，滅菌條件：160℃下保溫1h適用范圍：金屬或玻璃器皿4.濕熱滅菌法利用飽和蒸汽滅菌，條件：121℃，30min適用范圍：消費(fèi)設(shè)備及培育基滅菌5.過(guò)濾除菌法利用過(guò)濾方法阻留微生物適用范圍：制備無(wú)菌空氣6.火焰滅菌法火焰適用范圍：接種針、玻璃棒、三角瓶口三、培育基的濕熱滅菌1.濕熱滅菌原理2.滅菌條件3.滅菌不利方面蒸汽具有很強(qiáng)的穿透才干，而且在冷凝時(shí)會(huì)放出大量的冷凝熱，很容易使蛋白質(zhì)凝固而殺死各種微生物。121℃，30min。同時(shí)會(huì)破壞培育基中的營(yíng)養(yǎng)成分，甚至產(chǎn)生不利于菌體生長(zhǎng)的物質(zhì)。?蒸汽來(lái)源容易，操作費(fèi)用低，本身無(wú)毒；?蒸汽有強(qiáng)的穿透力，滅菌易于徹底；?蒸汽有很大的潛熱；?操作方便，易管理。4、濕熱滅菌的優(yōu)點(diǎn)1.設(shè)備費(fèi)用高2.不能用于怕受潮的物料滅菌5、濕熱滅菌的缺陷四、影響培育基滅菌效果的要素培育基成分pH培育基成分的顆粒度培育基中的微生物性質(zhì)與數(shù)量微生物細(xì)胞中水含量微生物細(xì)胞的菌齡微生物的耐熱性空氣排除情況攪拌泡沫發(fā)酵工業(yè)運(yùn)用的“無(wú)菌空氣〞是指經(jīng)過(guò)除菌處置使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)酵污染至極小時(shí)機(jī)。此種空氣稱(chēng)為“無(wú)菌空氣〞。無(wú)菌空氣的概念第二節(jié)空氣凈化〔除菌〕一、空氣除菌的方法〔一〕輻射殺菌〔二〕加熱殺菌

〔三〕靜電除菌〔四〕過(guò)濾除菌

〔一〕空氣過(guò)濾除菌原理布朗分散截留作用攔截滯留作用慣性碰撞滯留作用重力沉降作用靜電吸引作用二、空氣過(guò)濾除菌的原理與介質(zhì)〔二〕空氣過(guò)濾除菌介質(zhì)棉花：常用，有彈性，纖維長(zhǎng)度適中。玻璃纖維：直徑小，不易折斷，過(guò)濾效果好?；钚蕴浚阂筚|(zhì)地鞏固，顆粒均勻。缺陷：體積大，裝填費(fèi)時(shí)費(fèi)力，松緊度不易掌握，空氣壓降大。〔１〕纖維狀或顆粒狀過(guò)濾介質(zhì)〔２〕紙類(lèi)過(guò)濾介質(zhì)——超細(xì)玻璃纖維紙36張疊在一同運(yùn)用，過(guò)濾效率高，壓降小。缺陷：強(qiáng)度不大〔特別是受潮后〕。三、介質(zhì)過(guò)濾效率介質(zhì)過(guò)濾效率：指被過(guò)濾介質(zhì)層捕集的塵埃顆粒數(shù)與空氣中原有顆粒數(shù)之比。影響過(guò)濾除菌效率的要素介質(zhì)填充厚度與過(guò)濾效率的關(guān)系；介質(zhì)填充密度與過(guò)濾效率的關(guān)系；空氣流速與過(guò)濾效率的關(guān)系。四、提高過(guò)濾除菌效率的措施減少進(jìn)口空氣的含菌數(shù)量；設(shè)計(jì)和安裝合理的空氣過(guò)濾器，選用除菌效率高的過(guò)濾介質(zhì)；針對(duì)不同地域，設(shè)計(jì)合理的空氣預(yù)處置工藝流程，以到達(dá)除油、水和雜質(zhì)的目的。降低進(jìn)入空氣過(guò)濾器的空氣相對(duì)濕度穩(wěn)定緊縮空氣的壓力，采用適宜容量的貯氣罐。提高緊縮前空氣的干凈度去除緊縮后空氣中的油和水五、空氣的預(yù)處置目的:〔1〕提高空氣吸氣口的位置;〔2〕在空氣入口處設(shè)置粗過(guò)濾器。——捕集較大的灰塵顆粒，并維護(hù)空壓機(jī)。1、提高緊縮前空氣的干凈度高空取氣管為遠(yuǎn)離地面幾十米的管子。每升高10米，空氣中雜菌降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此從高空取氣要比從低空取氣有利得多。高效前置過(guò)濾除菌流程１——高效前置過(guò)濾器２——緊縮機(jī)３——貯罐４——冷卻器５——絲網(wǎng)分別器６——加熱器７——過(guò)濾器〔1〕空氣緊縮：抑制保送過(guò)程中過(guò)濾介質(zhì)的阻力并維持一定的氣流速度。〔2〕緊縮后空氣溫度顯著上升，需冷卻。2、空氣緊縮和緊縮空氣的冷卻緊縮后的高溫空氣能引起過(guò)濾介質(zhì)的炭化或熄滅增大發(fā)酵罐的降溫負(fù)荷添加培育液水分的蒸發(fā)普通用列管式冷卻器進(jìn)展冷卻。由于消除緊縮機(jī)排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的空氣壓力。利用重力沉降作用除去部分油霧。緊接空壓機(jī)安裝。有些裝有冷卻管。空氣貯罐3.緊縮空氣的除油除水旋風(fēng)分別器——利用離心力進(jìn)展沉降，對(duì)于10m以上的微粒分別效率較高。絲網(wǎng)分別器——利用慣性進(jìn)展攔截，分別效率較高，能除去2～5m的細(xì)小顆粒。兩類(lèi)設(shè)備：將除油水的空氣加熱〔溫差在10～15°C左右〕，降低相對(duì)濕度〔達(dá)50%～60%〕后，輸入過(guò)濾器。用列管換熱器。4.空氣的加熱空氣過(guò)濾除菌設(shè)備流程2-空壓機(jī)3-儲(chǔ)罐4，6-冷卻器8-加熱器9-空氣過(guò)濾1-粗過(guò)濾7-絲網(wǎng)分別器5-旋風(fēng)分別器兩極冷卻、加熱除菌流程180M3發(fā)酵罐車(chē)間大型空氣緊縮機(jī)發(fā)酵車(chē)間的空氣過(guò)濾器空氣凈化的流程吸氣口吸入的空氣先經(jīng)過(guò)緊縮前的過(guò)濾；進(jìn)入空氣緊縮機(jī)〔120150°C〕冷卻〔2025°C〕，除去油、水，再加熱至3035°C。最后經(jīng)過(guò)總過(guò)濾器