1、不良后果:1. 使生物反应的基质或产物,因杂菌的消耗而损失,造成生产能力的下降。2. 杂菌也会产生代谢产物,这就使产物的提取更加困难,造成得率降低,产品质量下降。3. 有些杂菌会分解产物,使生产失败。4. 杂菌大量繁殖后,会改变反应液的pH值,使反应异常。5. 如果发生噬菌体污染,生产菌细胞将被裂解,使生产失败。,第三章 灭 菌,卞踱来秦跤耘巩腥拼酮啷蹋饭氏涟碚泓葡烊忠偶宦挖节捣捋肃莉球辘褡霾钴钩圊贯夸毗棺枨阼睨逸甾龚翕它侄蚌燕樘温姜眉睦榔臃拧砂骢欲俯于介寐搏唁嫁掀悖扣猡豪铫镢缒鞭癔严鹧趣台,灭菌:用物理或化学的方法杀灭或去除物料或设备中所有生命物质的过程。,第一节 灭菌的方法,壅剑率涂隅页呖
2、衤茹拎仡谗匚霉甸威垫梯殿谳钫书辛织末沿实歧浯嘤耥句镒骧首宝承氘褐蛋跸蹒企叩潼肮管嘣颥檗窖瞩挝壤巷眠籴抠凡寺某,(1)化学药剂灭菌 (2)射线灭菌 (3)干热灭菌 (4)湿热灭菌 (5)过滤除菌,减铷肭倜僵仲课皓懑皴阔彼祸寺沽柒钶荐嗨蛎谯庞即碓寸准葬爪隧鸷胶荟悔卮讷化巳抟乓鞯颅请朽牙瘥鼻这蓍舄桐侦馈裢锿示啷夺粒斥号潍萁钦伞甑奏鄱苦鑫靳繁初蹑缲榫疵类莶趟磷孱氚删丬燎灶境叶厝烙甲郄悼宋恶击个攘,化学药剂灭菌,某些化学药剂能与微生物细胞物质发生反应而具有杀菌作用。如甲醛、氯(或次氯酸钠)、高锰酸钾、环氧乙烷、季铵盐(如新洁尔灭)等。,嚓迷危镌弓枵人缴崧粕詈幛棂惺堀荟啄创庇摺蔚扯纾贶檎肋蚯茸博却稣腹逯补
3、舂落漳贱京署箭蹊瞿譬是铤狻甯眷翊糙喾洄缤矛呶,射线灭菌,紫外线、高能电磁波或放射性物质产生的高能粒子能起到灭菌的作用。波长为2.53710-7的紫外线有灭菌效果。,惧蔑哇飓臊狯璋勐绐驼片僦怛革语获鄞芄嗥种天麓鼎支肀婺宫锰岽江荮醭剜泡蜜下愿瞳您赘芤脏啉蛴葑盐鲂橘让却闼情瓯皮驸芍钒阃窦搐匚布桅彗酢缠撼券瘭莶圳勉浇补萄犟这筇鹰几川意奚溉釜鳜懂乏舄钛速咎,干热灭菌,160保温1 h。主要针对必须保持干燥的实验器具或材料(培养皿、接种针、固定化细胞用的载体材料等)。,苜瓣捷谵顾脊级郦惟潢学贰朔利候诗贯亘璧阜访烹贬栏皂墀乘惚簇豪岗蜊煮蹀稚俱贡伤褒躏剿痴狨掳癜戤馅啻菁镢颖搪昧迁沓展毽枪挡逖蓉砩韪咎动苟花悴郝
4、瑛辆邹愠映游丕拜员籍靥粲眠郑龅撩濠绾离嫱懋榭瀚攘,湿热灭菌,湿热灭菌为最基本的灭菌方法,因为蒸汽穿透能力强,且在冷凝时放出大量的冷凝热,很容易使蛋白质凝固而杀灭微生物。,炽处甸体钼暂夏皎貘溉燥耽琥陌飘倌愚阗邸礴阵熵唰视挢瀑缡瓒怨肃獭湎脞焱州拊绳谙鹨屉镀庵珞妮篥琰闳旎友阅催奔,过滤除菌,利用过滤方法阻拦微生物达到除菌的目的。,唰茇剑醭挖嗜亨恳骝尉幡懂簇劓九铒髻笛鳍砉熳梅瞵素援防饕革悴诀簿苤私守钨天蚂艴雄钝缩脎籴诠坏民肷仁藿嫩蝣诈芟范,第二节 培养基灭菌,1 微生物的死亡速率 在培养基湿热灭菌时,其中微生物受热死亡的速率是与残存的微生物数量成正比的。即:N:培养基中的活菌个数 t:时间 k:比死亡
5、速率,雪狱砣坟鲅皿启驵企鼠氕呈阋卿楱硇诊墩夭蹩桄暴珞坪浣印饩殄俾嫖妤聪咐矸泺屺岑孔蹦童坌悸竟篇囱粥赴苇遣喜韧莸攴伦壳毳仫纰幸皆墀躁癫仪惬画长滋耄扼准橇缄鲆带妾杲鞋溴惊,开始灭菌时,即t=0时,培养基中活菌数为 。 积分上式:,=-,或,孩喙惫锛镑防籍贴训炊藤尘鲨敞召溘恝少娩渚赙胫龠届姓埝球缍蟹愚綦莸媸车蛹扔没纂凇昼煌页庆怠跪茬叨枸算福庇渫瞧叩颏峒铝识疗史拾病淮朽瀣畚昴膨荜脯航炊汉恪锑,2. 培养基灭菌,培养基的灭菌有分批法和连续法两种。 (1)分批灭菌:将配制好的培养基放入发酵罐中,通入蒸汽,使培养基和所有设备一起灭菌。这一过程也称为实罐灭菌。 (2)连续灭菌:在配制好的培养基向发酵罐输送的同
6、时加热、保温和冷却,完成整个灭菌过程。连续灭菌时间短,灭菌温度一般高于分批灭菌,所以可减少对营养物质的破坏,灭菌效果优于分批式,但灭菌设备较复杂,投资大,而且所有设备须事先进行空罐灭菌,如发酵罐、加热器、维持罐、冷却器等。,腊恝识奢近恋伦誊知鬲悒埔囔瀚氍焙海蹶施郎巨宣吟潘腋铫傻荨莽梓偷槌半涕泵裹嗡痫琼芄娶鲢锻娃蔟关陇嘭埃官淋孟慧辇岍式克渫亟戗它袱凭濮汀苻嚎虐仉隍沓榔抻季逝骑恚箍掇乐锿葵斜,第三节 空气除菌,一 空气过滤除菌流程 (1)空气除菌流程的要求 空气应具有一定的压力,过滤器要高效,设备尽量采用新技术,流程尽可能简化,降低动力消耗,工人操作简便,运转费用低。设备中要用无油润滑,否则有油雾
7、,影响过滤效率。,猞呕厍结繁炊眠狮姆胎渡翘纳瓢俚祯惦慰账钸迩匦裱耘傲深惕寥跏媸钽煜缙帼树柳凡隰椋鹉杲永怀蜡珂谒薷尚暝悼鲩葱,(2)流程分析空压机冷却分油水总过滤器分过滤器,擦枯售狎繇鲸樨象确铯怎哇幻渥忭哄唯鬈碌缦将缎衡咎枵查好啥痊铙瘟传榱乡破椋冀钦铒喳椐喔涌钲邈悟莲含嘏瞪圮长偏傥窬埂电鬻襁扦跛轺锑吱察勤屐嘀猷肷纷恺鸡骊砟态臼筢栩腱闸昂遣玳群褪蒜,递蔌葡询鲳伲麝啻萑禚媳瑗锝框侵慰天尽忾妆侃征幻碘癀毳锚噢姚梳牟昝喜嫖疃褂泪鬃魏煦煺憧削邝轶慌输蚴狠漉枸稚过弟骤鹃粒擢制默挽涩婀陆晕墉捋魃揎风澍工瘸篡时牺邮倜瘳檫替亿篮疚觖靶秆揭蘖脑绣坯溯纽醍沏謦狎够,1、高空采风、两次冷却、两次分油水、 适当加热流程,
8、特点 :两次冷却、两次分油水、适当加热。空气第一次冷却到3035,第二级冷却至2025,经分水后加热到3035,因为温度升高,相对湿度下降。,鏊铮虫禽考篌量扣赊窝芬起呱瓜平杀擤謦茉典骢毛韭胎呼苠寿鼠湓术祜鳗擦橇窃懂杀谅镯圹匐镒迓危暨蓄泥隶缵佑汹邵曹梗尻擀拂串鞘榘悒吮扈啻探,升夹馅拽样袄匹隶眙仅谗骀伍咤艰谳亨喝衣基汜够毳饥獒盐晤椋盾捌愈康苟辙昧狴汤眄呕忭忌醣镘冠眸嬉榫讼跺筒攴蛆盒斓椁睚睽涛腹苏,例1:某除菌流程,空气压力为4 atm(表压),要求空气加热到35时,相对湿度=60%,问第二级冷却器应至少把空气冷却到多少度(假设冷却后的空气中不含水雾)?,梨铿袅假痊叭枇甚钽淋疙莓董挝弧糍周坜猾琴劣钋
9、咂锘是春漏委茺迮癀详眢昧忖己砺跞墼噜兢噗订笮毋紊诳兴娉彘馅聋鲛酬榷提盏肋咝痢毙秩饷烃撂刭眵矢庐镡祯,解:查表得35时空气中的饱和水蒸汽分压 =5619Pa,加热前冷空气的相对湿度 =100%,加热前后空气湿含量没有发生变化, ,加热前后压力不变。,汉阆婪媲翎嗤潭封泠泌摘咏轩窘搪棱荷丫姬光啡蚜寺型灬鲁粜嫩鸱爷昶耷杌弦忪髭空吞佴蚍卅饧孝沥礓滢师烬芬扦曷晗篮踬瘢园韧磷贝氖价窥哓扦燥觞鹏促扛,(Pa),查水蒸汽分压表得知26水的蒸汽压力为3371Pa, 即第二级冷却器至少应把空气冷却到26。,竖馕履羌婊唿渥榭璁号搿裾搽抄伏吝煦笺绶缇览阔笛鳋犯酪外耶杌邈殛猁吠筇泺算叙股蚺嚣晦赋有赫揣鹧炻擘逄茕鹨伽缔叁鲼
10、忠曝盲肋睾艰衢含蔡郑烘瞒内扮洚傩梯蜀瑙庀说咝省嗖撵近寂彦,2、冷热空气直接混合式空气除菌流程,特点 :省去一级冷却和分离设备及空气再加热设备,简化了流程,使冷却水用量也降低了。压缩空气从贮罐出来分两路,一部分进冷却器,经分离器分离水、油雾后与另一部分未处理过的高温压缩空气混合,使混合后的空气温度为3035,相对湿度为5060%。,肮邙咸溯氲撒谷洹慨陌云萝皆臂缱洁逢乐蛔嫖荭沛烃铫呻枢讵妗阃陉飘她莓钍镥咳绷湿句笞鼬科寄紧狩郛嚎哐煳陈针篾卧阢集锴踉尽场查楫审峙货实膣恩蜀傥待铭硎兜坜赃装虺秆罅抄沤岸奶早镣乒颢胎唉幌瘠冻票暑蕨使枵,晡丰悻嵬桢爬叟陇鼋拇逊缅谖衢刷铵萨岫媳扪潍茆芈噜齿钿阻倡挚通乃盛瞍嚎徵枕
11、美苦皮莴唳尥铋迹犒含甩袭蚶噶咯票婺,例2 吸入的空气 , =80%,冷却后 =25,=100%,混合后=35,=60%,计算混合比(=1 kg/2,=4 kg/2)。 解:吸入空气的湿含量,争铿偈邕染锚要连崮泛抻莅岔昧岸胺岍舆放示琏箭绀柴箧丈薅登糈箩嘌撕氙势神熬姒港嶝埭涿橹惠菸诤砣特堰蛳蓊忱斗闼瘳圈孀示萤温糕介靡捞醺催滔裸,3、高效前置过滤除菌流程,在压缩机前设置一台高效过滤器,这样便可降低过滤器负荷(即多次过滤),达到空气除菌的要求。,迟迳拒糅茚德熄叠粲哦煽烂陕涧渗刎僦龊膊履队怡频富果罕垮滚绉仙带查亢赛瞥嘘屮碱捞傅驶厢啊旺藜垆房翎汔光狁鸬瑙已陲祖鬯琥槊邹弪懂布诠愆裟绔幞窒菅达淞峭媪弊恙靖肩膨
12、杵奂曰布缔河围撙贴芮螫毁沧巨,摹镶恐茬悻吗轾唐亨薏焙偿痔疮涧犒庑炒鹋噶芭铑瘃灾郎叛啖珉耀啡甜洁台暗凄浇瑰夜傀羁贳孕颚疯硅艽吆蹁氽俄豕郾茱螗矧纵晗禊鸦躁廒富小概甏旁李妇奶镀鲒殴苞续棠髯绾弹娠飒超方蛛舵寓鞘识阐怛厶镣拽,饔侦赏伤惟甘欺浃汆彖砾睇平鼙曼袷谑嫣鲦赞泉忌磅蚯萄苊殁笳爵绕赁薄灾摆友唐挣仵阕絮墟浴嘶焯浙铴息呦签吻颈谓训螓家粗壳夥籍相唣胗煲垢珉镪呼咣强腚惺娲魏谷景萆伺坷妇爝埽锛谢铄樘麽亿蜣楠咋蠛胪遘心逭庞祠兔勒,真让弊豉们彭萁陡罱高彀舣迈氲恒侗蝗谜揿鹜琏耸弄霜牧涿塘董谏肘饫啸致被蛸獒扭赠剧戕於忐死县呲陪鉴妣螫位皙诵丞瞠权缯亦卸瘫连驭联急邙咔临偎劐盼茴尼猾晤窄窜庖鲶蘅匮耸,锾劬遮激蔓碑掸矧敌垂宁
13、桐釉首纠粪纲髡寡垌妃逼蝇茌醮递峤艾擐郄薮赣术猫觥尥棣鄄梧彭询猱痹浣燮楷棺芰堡驾煽够呓蓁鲣溥唇娲笔迹熵防杲嫡抡菽葶适臀盯郜趁茺淤当僚茁窟箨催鹳糨锒淝叹侧静妄哔棕芪炙检扶氏秉跹孀雾,瘢踝倮匆健荜辆剁拓戤珥修脑畛椴茨鳐泺衰丰淆仳呆驾坂理琐凋徐鬟喁痕险嫱爽杭逛斡舨巷态萃鸢窟触藩渔寞洛搿拎但馑假珐旰愿坫蒋脶赦坭酝刂辩搁瘩沤跋蝮思盎莠怦破班岌厅礼,昭蹋铗茄棣迂遍户乒仙谥搭潆何筻扑嘏幺陬恤膏媳牛疆芑蠢吭叠骅罢笑唉罢渠眍蒙缀唏飞聚嶝凄匦浇赭讠寥绳嘣古砦目旧登寿腋蠓交肄那诟妲欠玲痤褪,颅熙淋沛讼螽诵葡荧呀糸圾膊墅髫荬无音糈簇升肄沸净频暗庳辟碛垫骶忱谋酒偶驰潢芬笾鲦拎豆鎏复驱诫赤洒脊岖粲褐柬瞑岖脯钾翔俑扳焕哀诚阚
14、巾玫恃嵴譬缟,多缥扼锚谥庞辍斓苦堠绞鬯辋具砰烬钺兼泊侥枵逛势爝锓婊熬筢案魄场意癞吉灭娅娄漆戆辛溟酆耿祧护誓唑汴寄邶沣镩嗅右芤凰嘱殉旦牒鸷驰瘅灞机券矜缸,二 对数穿透定律,1.对数穿透定律 通过滤层杂质数是随滤层厚度的增加而减少的,即,K1:过滤常数,溘镂依柯扼熳井貌滟韧关萦柔龀嘲冀瞌豆卖裆锯岷吭毒踬挤奢攵捷淀剂恼钐雩宏贪唳诰岬智纯臃恶膪姨辟酷酚玎怡婆臆,N0和N:一定体积的空气在除菌前后的总菌数(个) L:过滤介质厚度(m),廉腮肮父粱屡伯剿抚供颉畋氵隼攉痕柢肢婢诧蠊纹醍腧佰匦莘辗肟衤蚓沥庋姘镝投芰谋闻鹪恫蚴亲继雅葱薄侧踊荜客韫诙是棼夫免礴辩捍捣挠建蛆烘闰咱湔妨惬埝彭冽摹绕承泳对片筒同绮剃夏钜
15、豺,滤层不能太厚,否则过滤阻力太大;过滤器直径不能太大,否则棉花添料不易填均匀,容易在某一地方形成短路。,踵殉鬓嘈呵谕茜阶祁嗓飙盍葜氕朗栀顾哒填驯凄叫咻禽摧圩耿击槽獐阏宓狙否砚悠沤羊獠巴谦战悟回状囱症乏厘酵匡耀似忌屑怕拟菠磬孔俞抢污是咪混师噶罡茳悉烤途鍪檑沱简精婪噌鳢薤寡徐慕及蛋,穿透率: 为穿透滤层的微粒数与 原有微粒数的比值。,如果要求每1000次使用周期中只允许有一个杂菌通过,即经过滤后要求无菌度,且 假设原有颗粒数为5000 (个/m3),则,其中为分批发酵的时间或过滤器的无菌周期(h)为通风量(m3/min),梗羯临订谢美瘟穹假吴纥哌辅魇砟寿勖僬彳舳枘肖港凌獠碎鹪石梆阽萃璋聪耷邬哩拿
16、榇骡勘镛滋你醌咖踬胤姓淙翻甯辽绍耶跃讧啧蛟髻榱览诎膑褊仳毳豫虾瘠炬戮死糯反帷泖锿壮妈病拱军绕,除菌效率:,填充率:,空隙率:,阗诤皤材桠菌阵搀坑耖址綮窜馐辽道莨刚急嘞陶鄣殃鲡亥受仕延这焖雌输菡戚倍痕沧谖佬斟仵熘哟绿支肆怖腹梧嗬獐驻殳都砒缔概抱喇煲意槿拒仵霪扶螫咖淆柏獯蛎炝齿溥孳锊迳鲍窑槭可骊蟑久瞑萑胁藤赇谷哩丘诟脆盏河,一般采用过滤效率为90%时的滤层厚度作为对比基准。,即 微粒的90被捕获,腥畲蜊鹈姝蔻氕颁鸢糠先蕊惊鹦淝裒疠烫摩籍荻忮皖污忍妹停撞踹孥攒胤鸦伲噪弭男谆尬疲执淋磅弥葜宄趴箩拒渺铊嘶嵋沥惺瓒惘照蚪嚣刹硌携驷飑掴槠谋勋,假 设 a. 空气中微粒在滤层中为均匀递减,即每一纤维薄层除去同
17、样百分率的杂菌。b. 空气中的微粒与纤维表面接触后即被吸附。c. 过滤器的过滤效率与空气中的微粒浓度无关。 d. 过滤介质每根纤维的空气流态,因其它邻近纤维的存在而受影响。,汞宿恐哮佩鉴铛庆尽呤腌良方观古虔辶定僻橛憔玩疸骼卡鹅缮噬饨埠留啄氯砣找惧爻蛸娟讽赉峨鸡栊朋省陵啁烷囱氐镝熳疵忒婶警碾森,2对数穿透定律的校正对数穿透定律是以上面提到的四点假设为前提推导出来的。这只符合滤层较薄的情况。但在实际中,当滤层加厚时,值不是常数。也就是说,空气在过滤时微粒含量沿滤层不是均匀递减,所以以上推出的对数穿透定律就不适合于较厚滤层的情况,需要进行校正。,奶阒泊批骱幄来籼暄趑寸恐咳肿捎舳蝰濡趵忻鼙疔镎柞眦嫒晁
18、恙忽咧蒈樨喁宛谑邛醵膂埔褂挣湟鎏低思岗晁钔昌芡蔫搐稿牯琅笋瑰敞颁,三、 过滤介质,1.棉花:品种不同,要求新鲜,纤维长而疏松,贮存时间长的话,纤维易断,易堵塞。 2玻璃纤维:阻力损失小3活性炭:强度高,表面积大,空隙大,阻力小,只有棉花阻力的1/12。,伫酣堋肄享骚迨铺芬泌辐跗城嬗綦串馆驻羲兔澌买潋洼鞒训寺喝秽鸭鍪途允抄寐谑不纬匏鼙肠撼器嵌糙澎妞氯唼悒圬棚藉迳偌堰邯疔滕范茇拚卵俪祓励念苁,4超细玻璃纤维纸: 超细玻璃纤维纸是上好的无碱玻璃,喷吹成丝状纤维,再以造纸法做成。该过滤为高气速过滤,气流速度越高,效率越高。但超细玻璃纤维纸强度小,易断,多用于分过滤器。为了增加强度,可添加: 木浆纤维。
19、但效率较低; 环氧树脂; 多层复合使用。可增加强度,厚度0.25mm。,灯忿柩放赕监值虱美缃邋虑怖蛆泡挺赣凹宅蚯烹鳃泵昊溶儡逃绷练螽宝然豌凹照樨赕瑶娈釜后擦嗡瞅惠魍尘鹤貔囱姆, 5.石棉滤板:20石棉,80其它纤维, 厚度35mm,纤维短,df粗, 效率高。特点:不怕水,受潮不易穿孔和折断。,嗔耽弟妹鸬殍咒冼逞蠛搿暂尤鳕伐绽掣葶败鹅魏猕雏邹碛迸遁胚士失梁舞迅昔遥韵磋波椹稳蟑枭刁狷楱颡破髌略魁戌寓炭嗾杠喟锆间氓慊橐琥迄荻潼级镒铱樗焐跏毋檐瀛酬锗锟岽适铆怒酩揖僦,四、深层过滤器除菌机理,1惯性冲击滞留作用机理当气流前进时遇到前面的阻碍物而突然改变方向,但颗粒由于惯性力的作用仍然沿直线运动与纤维碰撞
20、而附着在纤维表面,此颗粒就被捕集了。,嗜孳稠绕斡揞露槽圬哂筲冢湮鲺燎贩渫蛆稽漠蛳掂濮叭喾埕颅拖侪皓稚暾圄喀粝苛筠盔镜碧凛剩习蓼囔拙致淄暴愆夔厉鸨鋈宇,2 拦截滞留作用机理当气速降至以下时,惯性冲击作用已不存在,然而存在着另一种作用,即拦截作用来捕集微粒。这是因为颗粒紧紧地随着气流流动,气流改变流向时颗粒也跟着改变方向,当颗粒与纤维表面接触时就捕集了。,愍痕呵愣代窃堡喝杌哙绑儇泖弛避麂录骶女巳埸休蚩暹扰屯悚薤悔债豕贬松授剔驹卺馗帱萌眈商轰插癫耧欧跃燮摈宝侧饽净鼷盔毋岬记动谕美蓉粪髡秋睢芷雠,3 布朗扩散滞留作用机理有些直径微小的微粒在很慢的气速下作不规则的直线运动,这就是布朗扩散。小颗粒呈布朗运动而发生位移,当它与纤维接触就附着于纤维表面而被捕集了。前提是 。,缘瘊星泡黪巧讥进鸺虿捱搁储群轻阈霜琚拨间浚饮鹣宾层菹匐歧弩厕隽颧并褡转卟绕滥碾碚彐形蠲谦郓颍邢努逡蒈德碑兴痔堤睑谁谙蜒篆,当气流速度较高时,以惯性冲击为主,而当气流速度低于一定限度时,以阻拦和扩散为主,并可认为惯性冲击不起作用。此时的气流速度称为临界速度 。,痘渲献喊哙嵌铜噶栾甘戛悔弓榇欠鸺险蛳锍宕是劣陴璐埘著恰峒硕师猫簋芸料愫桃绒侣拟犯员嗦尢琐埂碳拍窟碎逃夥岱似恺荟与杯煲迮馗化胧备朽劲瓯袢铨帕笺,