微生物灭菌问题ppt课件

开发效果好、有针对性的有机氮源仍然是令人感兴趣
的课题
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三、无机盐的微量元素
1、作用：各种不一样 2、来源：C、N源，以盐的形式补充 3、用量：根据具体的产品，以实验决定
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使用注意点
A. 对于其它渠道有可能带入的过多的某种无机离子和 微量元素在发酵过程中必须加以考虑
例：铁离子 青霉素发酵中，铁离子的浓度要小于20μg/ml 发酵罐必须进行表面处理
控制微生物的化学因素
表面消毒剂 化学治疗剂
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高温灭菌
多数细菌，酵母菌和霉菌的营养细胞和病毒在50-65 ºＣ10 min可以致死。一般噬菌体65－80 ºＣ致死；放线菌、霉菌 的孢子比营养细胞抗热性强，76－80 ºＣ10min可以杀死； 细菌芽孢，在100 ºＣ下５－20min才能致死；同种微生物老 龄菌比幼菌耐热。
主要内容
1灭菌原理与技术简介 2培养基制备与灭菌 3空气灭菌流程与设备 4反应器相关灭菌技术
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第一节 灭菌原理与技术简介
基本概念
生化反应过程多为纯培养过程，必需对生产的过程进行灭菌处 理，其实质是对有害微生物的控制和消除。
灭菌（sterilition）：杀死物体上全部微生物的方法
醇是脱水剂蛋白质变性剂,70％乙醇杀菌效果最好。
酚：3－5％的石碳酸溶液几分钟即可致死细菌甲 酚杀菌力最强，煤酚皂液（来苏尔）为甲酚和肥 皂的混合液 。
K2MnO4使菌体蛋白质氧化，使酶失活。 0·1－3％浓度 可用于皮肤，果品、餐具、消毒。H2O2清洗伤口。
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第二节 培养基的制备与灭菌
煮沸灭菌法（煮沸消毒法） 高压蒸汽灭菌法 巴斯德消毒法：（巴氏消毒法）
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高压蒸汽灭菌
就是直接用高温蒸汽灭菌。蒸汽在冷凝时释放出大量潜能， 蒸汽具有强大穿透力，蒸汽的湿热破坏菌体蛋白质和核酸 的化学键，使酶失活，微生物因代谢障而死亡。
是湿热灭中最好方法，通常在 1.05kg/cm2,的压力下面（此时 温度121ºＣ）处理15－30min。
消毒(disinfection)：杀死或消除物体上的病原微生物的方法 防腐(antisepsis)：用理化方法防止抑制微生物生长的方法
化疗(chemotherapy)：利用对病源菌具有高度毒力而对宿主 基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病源微生物的生长繁殖
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控制微生物的物理因素
高温灭菌 辐射作用 高渗作用 干燥 超声波
培养基的配置 培养基的灭菌
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（一）培养基的配置
一、碳源 1、作用 提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源和合成菌体所 必需的碳成分 。提供合成目的产物所必须的碳成分
2、来源 糖类、油脂、有机酸、正烷烃
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二、氮源
氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核 酸等）和含氮代谢物。常用的氮源可分为两大类：有机氮 源和无机氮源。
1、无机氮源
种类：氨盐、硝酸盐和氨水
特点：微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利 用的氮源。但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化 如：
(NH4)2SO4 → 2NH3 + 2H2SO4
NaNO3 + 4H2 → NH 精选pp3t + 2H2O + NaOH
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无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性 或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性 物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸胺，若菌体代谢后 能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝 酸钠。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的 pH有积极作用。
实验室中是培养基灭菌的最常用方 法。工业中利用饱和蒸汽进行培养 基和设备、管道等的灭菌。
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巴氏消毒法(pasteurization)
是食品（牛奶）酿造（啤酒）工业中常用的方法。 具体做法是61.7－62.8ºＣ处理30min或71.6ºＣ度 处理15min，这样即可杀死病原微生物。又不致 损坏营养，可保留食品饮料原有用味。根据结核杆 菌在62ºＣ下15min被致死。
B、使用时注意盐的形式（pH的变化） 例：黑曲酶NRRL-330,生产α-淀粉酶，PH对酶活的影响
pH
酶活
不加
4.25
120分钟
加 K2HPO4
5.45
30分钟
加 KH2PO4
4.62精选ppt
75分钟
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四、生长因子、前体和产物促进剂
1、生长因子 从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物
质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型， 以生物素为生长因子,生长因子对发酵的调控起到重要的作 用。
例 玉米浆： ①可溶性蛋白、生长因子（生物素）、苯乙酸
②较多的乳酸
③硫、磷、微量元素等
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氮源使用的一些相关问题：
有机氮源和无机氮源应当混合使用
早期：容易利用易同化的氮源—无机氮源 中期：菌体的代谢酶系已形成、则利用蛋白质
有些产物会受氮源的诱导和阻遏 例： 蛋白酶的生产
有机氮源选取时也要考虑微生物的同化能力
低温维持法
高温瞬时灭菌
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紫外线
杀菌机制： 诱导核酸形成胸腺嘧啶二聚体，从而干扰了核酸的复制
各种微生物对紫外线抗性不同 干细胞强于湿细胞； 芽孢，孢子强于营养细胞； 多倍体＞二倍体＞单倍体
常用于实验室环境的灭菌，以物品表面的灭菌
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有机化合物
甲醛：纯甲醛为气体，37－40％水液为福尔马林。
所以选择合适的无机氮源有两层意义：
满足菌体生长
稳定和调节发酵过程中的pH
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2、有机氮源
来源：工业上常用有机氮源都是一些廉价的原料，花生饼粉、 黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、 酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、酒糟等。
成分复杂：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机 盐及生长因子。
灭菌方法： 湿热灭菌 （mosist heat sterilization） 干热灭菌（ dry heat sterilization）
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湿热灭菌(mosist heat sterilization)
该法比干热灭菌效果好，因为蛋白质在有水的情况下容易 凝固，如含水50％，蛋白质凝固温度为56ºＣ；含水６％ 蛋白质凝固温度为160-170ºＣ