高浓度液糖连续灭菌工艺的研究与应用
注射剂灭菌工艺
灭菌产品的无菌保证不能依赖于最终产品的
无菌检验，而是取决于生产过程中采用合格的灭
菌工艺、严格的GMP管理和良好的无菌保证体系
灭菌工艺的验证是无菌保证的必要条件
灭菌工艺经过验证后，方可正式用于生产
附：无菌产品检测取样的时机和位置
无菌灌装产品
• 批开始、结束及重大故障和调整后
37体的质量外源性的影响因素人员潜在风险潜在风险微生物质量缺陷微生物质量缺陷后果后果可导致产品灭菌前微生物含量失控可导致产品灭菌前微生物含量失控产生风险的原因产生风险的原因供应商质量保证不完善注射用水系统设计或管理供应商质量保证不完善注射用水系统设计或管理不完善不完善管理措施管理措施采购标准控制原辅料微生物限度采购标准控制原辅料微生物限度供应商均按供应商均按sop规定经过严格筛选规定经过严格筛选每批检查微生物含量严格管理仓储条件每批检查微生物含量严格管理仓储条件输液瓶定点采购热塑封装防止淋湿和昆虫输液瓶定点采购热塑封装防止淋湿和昆虫污染污染注射用水注射用水80以上高速循
注射剂灭菌工艺
灭菌工艺验证的必要性
灭菌安全相关的药害事件
美国：1971年3月，7个州8家医院发生
了405起败血症
中国：2006年8月，“欣弗”事件，涉及
十几个省，160多起严重不良反应，8人死
亡
注：引发药害事件的产品均通过了无菌检查
灭菌工艺验证的必要性
无菌检验的局限性一：
• 无菌的定义
–理论上：无菌＝没有任何活的微生物
瓶时，通过无菌检查的通过率：
(1-0.001)20=98.0%
检出染菌的概率为2.0%
抽样1000瓶时，通过无菌检查的通过率：
(1-0.001)1000=36.7%
灭菌
二、灭菌原理——各类微生物存活的环境
酵母菌
酵母菌的生长条件必须有充足的氧气和较高的湿度，在含糖量较高，pH 中性或偏酸性的培养基中， pH高能抑制酵母菌生长。在抗生素生产 中易于存活在如下环境： （1）种子制备过程中的无菌室环境、空间、无菌器材以及操作者本人消 毒不彻底，造成种子制备过程中倒瓶、合瓶移种等操作中带菌。 （2）无菌糖液贮罐及补料罐、计量罐、无菌补料管路等设备的渗漏，造 成酵母菌侵入，同时还涉及含糖量较高的物料消毒不彻底等因素。 （3）含糖较高的培养基中以及寄生于这种原料所使用的设备之中，如贮 糖罐、计量罐、补料罐。 （4）发酵罐本身搅拌密封处的泄漏，使发酵液外溢，使酵母菌繁殖，有 可能通过搅拌的泄漏点，把酵母菌带入发酵罐内。 （5）各种物料和发酵液倒流空气管路，造成空气系统的污染构成死角， 同时在管路中培养，繁殖大量酵母菌。
几种饱和蒸汽
序号 1 2 3 4 5 饱和温度(℃) 127.2 133.3 138.8 143.4 147.7 饱和压力(MPa) 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
二、灭菌原理
灭菌效果 取决于蒸汽的温度及单位时间内放出热量。温度越高，灭菌 效果越好；单位时间内放出热量越大，细菌升温速度越快，其致 死的可能性越大，所以热量释放速度大，灭菌效果好。 蒸汽放热量：汽化潜热+显热。 汽化潜热：蒸汽变为同温度与压力的水时所放出的热量。热量值很 大。 显热：由于物料温度发生变化（降低）所放出热量。其值相对潜热 而言很小。 灭菌程度 灭菌的彻底与否是以能否杀灭热阻大的芽孢细菌为标准的。10-3 的概率。 芽孢：某些细菌在其生长一定阶段，在细胞内形成一个圆形、椭圆 形或柱形结构，对不良环境及条件有较强抵抗能力的休眠体。
芽孢杆菌
科学性选择饮料的灭菌技术0930
科学性选择饮料的杀菌技术王谷洪侯军红冷胡峰（江中制药集团有限责任公司，南昌330096）摘要：研究软饮料及时杀菌技术，针对不同性状的软饮料，选择科学的杀菌技术。
关键词：软饮料、杀菌技术、选择。
饮料业是我国发展最快的行业之一，近年来我国软饮料以20%的速度在增长，在产量增长的同时，品种也日趋多样化发展，为消费者提供了更多的选择。
基于饮料中存在的细菌、霉菌和酵母等微生物都可能导致饮料变质，在满足饮料消费功能的同时应确保人类健康，需对饮料产品进行严格的杀菌处理。
各种饮料的杀菌技术根据原辅料和工艺的不同而采用不同的技术，需确保成品符合国家卫生标准的要求。
一、饮料的定义饮料是指以水为基本原料，由不同的配方和制造工艺生加工制成的适于供人或牲畜饮用的液体，尤指用来解渴、提供营养或提神的液体。
如酒、茶、啤酒、汽水、咖啡及各种果汁等。
饮料除提供水分外，由于在不同品种的饮料中含有不等量的糖、酸、乳以及各种氨基酸、维生素、无机盐等营养成分，因此有一定的营养。
二、杀菌的定义杀菌一般是指商业杀菌，指用物理或化学的方法杀死致病菌、腐败菌和绝大部分微生物，一般也能钝化酶，使杀菌后的物料达到较长的贮期。
杀菌的方法通常有化学杀菌和物理杀菌，化学杀菌一般是过氧化氢、环氧乙烷、次氯酸等强氧化剂杀菌，其操作方便但会存在化学残留。
物理杀菌通常有热杀菌与非热杀菌，其无残留但设备成本高、营养与风味有一定的损失等。
杀菌技术是食品饮料工业和医药领域中必需的技术。
三、软饮料的分类及杀菌技术的选择本文主要是针对软饮料及其杀菌技术的选择进行分析。
根据《GB10789-2007饮料通则》，软饮料分为碳酸饮料类、果蔬汁饮料类、蛋白饮料类、包装饮用水类、茶饮料类、咖啡饮料类、固体饮料类、特殊用途饮料类、植物饮料类、风味饮料类、其它饮料类等11类。
1、碳酸饮料是指将二氧化碳气体和各种不同的香料、水分、糖浆、色素等混合在一起而形成的气泡式饮料。
如可口可乐、百事可乐等。
设备复习题--画图10个(1)
图2-4 连续灭菌设备流程示意图1-配料罐（拌料罐）2-蒸汽入口 3-连消塔 4-维持罐 5-培养基出口 6-喷淋冷却 7-冷却水1234567图2-4是一种连消塔、维持罐、喷淋冷却的连续灭菌流程。
配好的培养基用泵打入连消塔与蒸汽直接混合，达到灭菌温度后进入维持罐，维持一定时间后经喷淋冷却器冷却至一定温度后进入发酵罐。
连续灭菌的基本设备一般包括（1）配料预热罐，将配好的料液预热到60~70℃，以避免灭菌时由于料液与蒸汽温度相差过大而产生水汽撞击声；（2）连消塔，连消塔的作用主要是使高温蒸汽与料液迅速接触混合，并使料液的温度很快升高到灭菌温度（126~132℃）；（3）维持罐，连消塔加热的时间很短，光靠这段时间的灭菌是不够的；（4）冷却管，从维持罐出来的料液要经过冷却管进行冷却，生产上一般采用冷水喷淋冷却，冷却到40~50℃后，输送到预先已经灭菌过的罐内。
图2-5是一种喷射加热、管道维持、真空冷却的连续灭菌流程。
培养基（生培养液）用泵打入喷射加热器，以较高速度自喷嘴喷出，借高速流体的抽吸作用与蒸汽混合后进入管道维持器，经一定维持时间后通过一膨胀阀进入真空闪急蒸发室，因真空作用使水分急骤蒸发而冷却到70~80℃左右，再进入发酵罐冷却到接种温度。
这个流程的优点是：加热和冷却在瞬间完成，营养成分破坏最少，可以采用高温灭菌，把温度升高到140℃而不致引起培养基营养成分的严重破坏。
设计得合适的管道维持器能保证物料先进先出，避免过热。
但如维持时间较长时，维持罐的长度就很长，给安装使用带来不便，所以如酒精厂的液蒸煮等大多仍采用维持罐。
灭菌温度取决于喷射加热器中加入蒸汽的压力和流量，要保持灭菌温度恒定就需要使蒸汽的压力和；流量以及培养基的流量稳定，故宜设置自动控制装置，如果自动控制的滞后较大，也会引起操作不稳定而产生灭菌不透或过热现象。
图2-5 加热-真空冷却连续灭菌流程生培养液蒸汽喷射加热器维持管膨胀阀急聚蒸发室灭菌好的培养液真空喷射式加热器（图2-10）的特点是蒸汽和料液迅速接触，充分混合，加热是在瞬时内完成的。
3第三章-灭菌
第一节 灭菌的原理和方法
一、常用的灭菌方法 1 化学物质灭菌 内容：苯酚、高锰酸钾、新洁尔灭、过氧乙酸、
漂白粉等化学药剂易于微生物细胞中的某些成分 发生化学反应，使蛋白质变性、酶类失活、细胞 膜透性发生改变等，导致微生物死亡。 特点：化学物质灭菌法比较适于生产环境或小型 器具的灭菌，可采用浸泡、添加、擦拭、喷洒、 气态熏蒸等方式进行。可用于无法用加热方法灭 菌的物品。 注意：由于培养基中蛋白质等营养物质也容易与 上述化学药剂发生反应，且药物加入培养基后很 难去除，因此化学物质不适于培养基的灭菌。
待灭菌的培养基原料介待灭菌的培养基原料介质用泵打入喷射加热器质用泵打入喷射加热器加热蒸汽以较高的速度加热蒸汽以较高的速度从喷嘴喷出借高速流体从喷嘴喷出借高速流体的抽吸作用与培养基的抽吸作用与培养基直接混合加热升温至预定灭直接混合加热升温至预定灭菌温度菌温度140140后进后进入管式维持器保温一段时间入管式维持器保温一段时间23min23min进行灭菌
相对热阻 1.0
3 000 000 2~10 1~5
如上图示，细菌芽孢较其他类型的微生物对湿热的 热阻大得多。因此，在设计灭菌操作时常以能否杀 死热阻大的细菌芽孢为指标，只有杀死了芽孢，才 可认为是彻底灭菌。
UV指紫外线灭菌
2 微生物的热死规律
热死：微生物的热死是指微生物受热失 活。
研究表明，在一定温度下微生物的热死 遵循分子反应速度理论。在微生物受热 失活的过程中，微生物不断地被杀死， 活菌数不断减少，其死亡速率与任何瞬 间残存的活菌数成正比。这就是“对数 残留定律”，可用下式表示：
4①--B热空气灭菌
内容：利用干热空气在一定设备内对各种 用具、物品进行杀菌。160~170℃ 1~1.5h （电热干燥箱）
灭菌工艺——精选推荐
灭菌工艺杂菌（contaminated microbe）：对于发酵生产过程，除生产菌以外的任何生物微生物。
污染（contamination）：感染杂菌的发酵体系。
污染的后果：杂菌不仅消耗营养物质，干扰发酵过程，改变培养条件，引起溶解氧和培养基黏度降低等变化；还会分泌一些有毒物质，抑制生产菌生长；杂菌分泌酶，分解目标产物或使之失活，产量大幅度下降；噬菌体（phage）的污染引起溶菌；杂菌污染直接影响后续工序的有效进行，甚至是产品的质量。
消毒(disinfection)：指用物理或化学方法杀灭或清除病原微生物（pathogen），达到无害化程度的过程，只能杀死营养体，而不能杀灭芽孢体，杀灭率99.9%以上。
杀菌：杀灭或清除病所有微生物的过程，杀灭率99.9999%以上。
灭菌（sterilization）：是指用物理或化学方法杀灭或清除物料或设备中所有生命物质的技术或工艺过程，达到无活微生物存在的过程，微生物杀灭率99.999999%以上。
灭菌是十分重要的工序，包括培养基、发酵设备及局部空间的彻底灭菌、通入空气的净化除菌。
常用的灭菌方法主要有化学灭菌、物理灭菌两类。
10.5.1 常用灭菌方法与原理10.5.1.1 化学灭菌化学灭菌是指用化学物质杀灭生物细胞的灭菌操作。
常用化学灭菌剂有氧化剂类如高锰酸钾、过氧化氢等，卤化物类如漂白粉、氯气等，有机化合物如70～75%乙醇、甲醛、戊二醛、环氧乙烷、2%新洁尔灭、3～5%石炭酸等。
使蛋白质变性，酶失活，破坏细胞膜透性，细胞死亡。
化学灭菌主要适合用于皮肤表面、器具、实验室和工厂的无菌区域的台面、地面、墙壁及局部空间或某些器械的消毒。
10.5.1.2 辐射灭菌物理灭菌包括使用各种物理条件如高温、辐射、超声波及过滤等进行灭菌，效果好，操作方便，广泛使用。
各种物理射线对生物细胞具有杀伤能力，其中以紫外线最常用。
原理在于核酸和蛋白质在紫外区有强烈的吸收，DNA吸收紫外线后，会形成嘧啶二聚体，如胸腺嘧啶二聚体，分子之间的交联改变了DNA的功能，从而导致生物细胞死亡。
连消
连消1．连续灭菌（连消）(Continuous sterilization): 是采用专一灭菌设备—-连消塔，在高温下对液体培养基进行短时间加热灭菌。
优点：（1）培养基受热时间短（135~ 140℃，可在20～30s达到预定灭菌温度），营养成分破坏少；从而提高了原料的利用率，比“实罐灭菌”（120℃，30分钟）提高产量5～10％；（2）质量均匀；（3）生产中蒸汽负荷均衡；（4）适用于自动控制。
（5）提高了发酵罐利用率。
适用条件：大规模生产，培养基中不含有固体颗粒或泡沫较少。
实消分批灭菌，又叫实消(Batch sterilization)指培养基在发酵罐中分批灭菌。
优点：无需专一灭菌设备，但易发生局部过热而破坏营养成分的现象。
适用条件：当培养基中含有固体颗粒或培养基有较多泡沫时，以采用分批灭菌为好。
对于容积小的发酵罐，连续灭菌的优点不明显，而采用分批灭菌比较方便。
影响培养基灭菌的因素1.微生物的热阻2.微生物的热死规律——对数残留定律3.反应速度常数k在相同温度下，k值愈小，则此微生物愈耐热。
同一种微生物在不同温度下，k值也不相同，灭菌温度愈低，k值愈小，温度愈高，k值愈大。
4.培养基灭菌温度的选择灭菌过程中微生物的死亡属于化学反应中一级反应动力学类型，培养基成分破坏也属于一级动力学反应，当其他条件不变时，反应速度常数与温度的关系也可用阿累尼乌斯方程式k=Ae-E/RT表示。
温度升高，菌死亡速率大于培养基成分破坏的速率。
5.培养基pH ：培养基中氢离子浓度直接影响灭菌的效果。
培养基的酸碱度越大，所需杀灭微生物的温度越低。
pH6.0-8.0时最难灭菌。
6.培养基成分：油脂，糖类及一定浓度的蛋白质可增加微生物的耐热性，另一些物质，如高浓度的盐类，色素等可削弱其耐热性。
7.培养基中的颗粒8.泡沫9.抗菌药物的影响：抗菌药物加湿热灭菌，是较好的方法。
因为药物能改变细菌细胞的生理反应，从而改变其耐热性。
10.原材料含菌量。
高压灭活技术对真菌的杀菌特性研究与应用
高压灭活技术对真菌的杀菌特性研究与应用高压灭活技术是一种利用高压力杀灭微生物的方法，常用于食品工业中的杀菌处理。
近年来，研究表明高压灭活技术对真菌具有较强的杀菌特性，并在食品贮藏、制药工业等领域得到广泛应用。
一、高压灭活技术对真菌的杀菌特性研究1. 杀菌机理高压灭活技术通过施加高压力，改变真菌细胞内外的物理状态，破坏细胞结构，破裂细胞膜和细胞壁，从而导致真菌死亡。
研究表明，高压力作用下，真菌的细胞内渗透压增大，细胞膜的流动性降低，细胞膜上的蛋白质发生变性，导致细胞功能受损甚至死亡。
2. 杀菌效果与菌株品种高压灭活技术对真菌的杀菌效果受多种因素影响，其中包括菌株的品种。
研究表明，不同菌株对高压力的抵抗性存在差异，一些耐压性较高的真菌，如酵母菌属，需要较高的压力才能达到杀菌效果。
而对于一些脆弱的真菌菌株，如霉菌，低压下就可以获得较好的杀菌效果。
3. 处理方式与时间高压灭活技术的处理方式和时间对真菌的杀菌效果也有一定的影响。
研究发现，不同的处理方式，如脉冲式和连续式处理，在相同条件下，可以获得不同的杀菌效果。
此外，处理时间的长短也会影响真菌的杀菌效果，一般情况下，处理时间越长，杀菌效果越好。
二、高压灭活技术在食品工业中的应用1. 鲜果蔬杀菌高压灭活技术可用于鲜果蔬的杀菌处理，能够有效地杀灭果蔬表面的真菌，延长果蔬的保鲜期。
研究表明，高压灭活技术对常见的果蔬真菌，如霉菌、酵母菌等具有较好的杀菌效果，且对果蔬的品质和营养成分影响较小。
2. 食品杀菌高压灭活技术也可用于杀灭食品中的真菌，如面包、奶酪等乳制品。
高压灭菌通过杀灭真菌，延长食品的保质期，提高食品的安全性和品质。
3. 制药工业高压灭活技术在制药工业中也得到了广泛应用。
例如，高压灭活技术可用于制备无菌药品的原料、杀灭病原微生物，确保药品的安全性和稳定性。
高压灭活技术对真菌具有较强的杀菌特性，并已在食品工业和制药工业中得到广泛应用。
然而，高压灭活技术仍存在一些局限性，如处理时间长、成本高等问题，需要进一步的研究和改进。
微生物发酵制药技术基础—培养基和设备的灭菌
K1
K `1
ln（ K 2 ） ln（ K`2 ）
K1
K `1
即随着温度的上升，微生物的死亡速率常数增加倍数要
大于培养基成分破坏速率的增加倍数。
从上述的分析可知，在热灭菌过程中，同时会发生微生 物死亡和培养基破坏这两种过程。温度升高，菌体死亡 速率大于培养基成分破坏的速率。
不同灭菌温度、时间与培养基成分破坏情况（Ns/No=10-3）
缺点： • 设备较庞大； • 维持罐直径较大，不能保证物料先进先出，易发生
局部过热或灭菌不足的现象； • 喷淋冷却管道很长，对于黏度较高、固形物含量较
多的培养基极易堵塞。
2.喷射加热器加热的连续灭菌流程
优点：能保证培养液在喷射加热器和维持管中的先进 先出，避免了培养基过热和灭菌不彻底现象，培养基 总的受热时间短，营养物质的损失不严重。
依设备和工艺条件的不同，连续灭菌分：
• 连消塔加热的连续灭菌流程 • 喷射加热器加热的连续灭菌流程 • 薄板换热器加热的连续灭菌流程
1.连消塔加热的连续灭菌流程
这是国内味精厂普遍采用的连续灭菌流程。培养基用泵打入连 消塔与蒸汽直接混合，在连消塔内的停留时间为20～30s，达 到灭菌温度132℃。再送入维持罐保温，时间8～25min，最后 由喷淋冷却器冷却至后续的发酵或培养温度。
连续灭菌的优缺点
优点 • 短时间内加热到保温温度且能快速冷却，减少养分的损失 • 操作条件恒定，灭菌质量稳定 • 易于实行管道化和自动化控制 • 避免反复加热和冷却，提高了热利用率 • 发酵设备利用率高
缺点 • 设备要求高，需另外设置加热冷却装置 • 操作比较麻烦 • 染菌机会多 • 对蒸汽要求高 • 不适合大量固体物料的灭菌
（二）对数残留定律
论大输液车间的工艺设计研究
论大输液车间的工艺设计研究摘要：由于大输液有着疗效快、操作简单方便等优势，因而被广泛运用到医学临床当中。
作为治病救人主要用品，药品生产的安全性至关重要。
因此，大输液车间必须进行合理设计及布局，从而能够保证药品生产能够在无菌、安全、有效的情况下进行，促进制药行业的发展和进步，因此大输液车间的工艺设计具有十分关键的意义。
基于此，本文主要针对输液车间的流程、布局、设计进行分析。
关键词：大输液；工艺设计；设计要求所谓的大输液，就是大容量注射液（LVP）的别称，市面上的LVP产品主要为葡萄糖、氯化钠、葡萄糖氯化钠以及甲硝唑等产品，主要是将容量大于或等于50毫升的液体灭菌制剂以静脉滴注的方式注射入患者体内[1]。
在临床上，LVP主要分为5种类型：营养用输液、体液平衡用输液，血容量扩张用输液、治疗用药物输液和透析造影类输液。
主要包装有玻璃瓶装、塑料瓶装、非PVC软袋装以及直立式软袋装四种包材[2]。
由于非PVC软袋包材从技术上来说更加安全有效，更符合药用要求，同时能够达到环保标准，因此通常在临床上选择非PCV软袋作为主要包装材料。
LVP见效快，并且操作比较方便简单，因此被广泛临床运用。
作为常用的药用品，LVP的药品生产任务量比较大，药品生产工人的劳动强度较大，因此，针对LVP车间的工艺设计，就必须要进行合理的安排和规划，让LVP能够在更加安全可靠的生产环境里进行生产，避免浪费和造成污染，同时还能促进制药行业的发展，提高工艺设计技术和能力，加强制药行业对车间工艺设计以及布局的重视。
一、LVP车间工艺流程及布局（一）LVP车间工艺流程由于非PVC软袋材质受到临床的青睐，软袋输液药品以及塑料瓶包装输液药品的需求在市场上较多。
由于市场的需要，LVP车间进行项目发展也是优先于市场需求[3]。
正因如此，LVP车间工艺流程主要有6个步骤，产品之间的差异主要是包装材料设计上的差异，由于药品会与包装材料的内包装直接接触，因而对内包装材料的制造、清洁、灭菌要求就十分严格，尤其是对清洁度的要求十分严格，在车间进行工艺设计之时必须同时关注到清洁度以及内包装材质的选择。
啤酒高浓度发酵工艺 综述
啤酒高浓度发酵工艺要点摘要：本文通过介绍啤酒高浓度发酵系先制备高浓度糖化麦汁, 发酵后再加水稀释, 使其达到所要求浓度的制作过程，让读者更深入地了解啤酒高浓度发酵的制作工艺。
关键词：啤酒发酵工艺高浓度The Key Point in High Concentration Of Beer Fermentation ProcessAbstract：The passage introduces the high concentration of beer fermentation process, which prepares high concentrations of saccharifying the malt firstly, add water dilute after fermentation, and reach the required concentration. Through it, the readers can understand high concentration of beer fermentationprocess better.Key Words: Beer Fermentation Process High Concentration1引言啤酒高浓度发酵后稀释酿造技术是当今的热门话题，是目前国际上的先进技术。
70年代美国、加拿大等国啤酒厂推出了“高浓度发酵，后稀释工艺”，即制备高浓度麦汁进行发酵。
啤酒成熟后，在过滤前用经处理的饱充CO2 的脱氧无菌水稀释成正常浓度的成品啤酒。
在随后的二十多年里，在世界范围内高浓度啤酒发酵已逐渐被引进啤酒厂。
今天，在北美，更多的啤酒厂是采用高浓度发酵方法而非传统发酵方法。
高浓度酿造一般是指15o P以上的麦汁, 经发酵后再稀释成（10~ 12）o P 的啤酒[1]。
2 高浓度麦芽汁的制备2.1 基本生产方法制备高浓度麦汁目前主要有两种方法[2]。
发酵工程工艺原理复习思考题答案
《发酵工程工艺原理》复习思考题第一章思考题：1 ■何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中的应用及对发酵食品的影响。
P50初级代谢：脂微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。
初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物'坎级代谢：」是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言.也就是说这种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。
次级代谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。
通常在细胞生成的后期形成。
次级代谢产物有抗生素、生物破、色素和毒素等,2.典型的发酵过程由哪几个部分组成？发酵工程的一般过程可分为三个步骤：第一，准备阶段；第二，发酵阶段；第三，产品的分离提取阶段。
准备阶段的任务包括四个方面，即各种器具的准备.培养基的准备.优良菌种的选择或培育，器具和培养基的消毒。
优良菌种是保证发酵产品质量好、产量高的基础。
优良菌种的取得，最初是通过对自然菌体进行筛选得到的。
20世纪40年代开始使用物理的或化学的诱变剂，如紫外线、芥子气等处理菌种.进行人工诱发突变，从而迅速选育出比自然菌种更优良的菌种。
后来.又运用细胞工程和遗传工程的成果来获取菌种。
例如，使用大肠杆菌生产人类的胰岛素、生长素、干扰毒等等。
在发酵过程中.还要防止“不速之客”来打扰。
发酵工程要求纯种发酵，以保证产品质量因此，防止杂菌污染是确实保证正常生产的关键之一。
其方法是，对于这些不受欢迎的“来客”进行灭菌消毒，在进行发酵之前，对有关器械、培养基等也进行严格的消毒°第二章思考题:1.食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明，>能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。
>可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活性高。
>生长速度和反应速度快，发酵周期短。
>副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。
培养基连续灭菌操作
培养基灭菌的影响因素
1、温度：温度过高可引起细胞蛋白质凝固而变性， 使细胞失去生命力。一般杀灭细菌的芽孢必须在 121℃以上保温30分钟左右，才能全部被杀死。 2、灭菌液中pH：当pH偏酸性时，氢离子易渗入微生 物细胞内，促使微生物细胞死亡。故pH愈低时，灭菌 所需要的时间就愈短。 3、灭菌时间：灭菌作用需要维持一段时间才能达到 灭菌目的。
培养基连续灭菌步骤
1）培养基经配料定容后，泵送至连消器，调 节培养基流量和蒸汽流量，使培养基与蒸汽在 连消器内瞬间混合，被加热至灭菌要求的温度， 然后进入维持罐。 2）加热后的培养基由底部进入维持罐，经保 温一定时间，由维持罐顶部流出，经上出料阀 进入换热器。
3）以冷却水为换热介质，通入换热器与培养 基进行热交换，使培养基温度降至工艺要求的 温度，然后进入发酵罐。 4）当泵打空一个定容罐后，可立即转至泵送 另一个定容罐的培养基。如果没有培养基时， 需停泵，关闭连消器的蒸汽阀以及维持罐的进 料阀、上出料阀，开启维持罐顶部的蒸汽阀、 底阀以及下出料阀，用蒸汽进行压料，使残留 培养基经底阀、下出料阀进入发酵罐。
4、培养基成分：培养基中脂肪、糖分和蛋白质等含 量越高，微生物的热死亡速率就越慢。培养基中脂肪、 蛋白质和糖分等有机物在微生物细胞外会形成一层薄 膜，保护微生物细胞抵抗不良环境，故灭菌温度要高 些。
5、培养基中微生物数量：培养基中微生物数量越多， 达到灭菌要求效果需要的时间越长。
6、培养基中水分含量：培养基水分含量越多，加热 后其潜热越大，因此，对浓度低的培养基进行灭菌比 对浓度高的培养基进行灭菌容易彻底。 7、培养基中颗粒：培养基中的颗粒小，灭菌容易， 颗粒大，灭菌难。 8、泡沫：泡沫中的空气形成隔热层，使传热困难， 热难穿透过去杀灭微生物。对易产生泡沫的培养基在 灭菌时，可加入少量消泡剂。
第二篇第一章第二节液体培养基制备及灭菌
耕糟机：由双速电机、减速器、油压升降轴、耕糟臂、耕糟刀等组成。 耕糟转速0.4~0.5 ，排糟转速3~4 r/min。
耕糟臂有2、3、4臂（根据投料量），耕糟臂上每隔20~30cm装有垂直于 筛板的耕糟刀或波形切割刀。大型槽还有排糟臂，装挂可旋转角度的出 糟刀。
操作：泵送糖化醪后，开动耕糟机转3~5r，使糖化醪在槽内均
（一）淀粉质原料蒸煮糖化目的
1、糊化：由于淀粉质原料中含有的淀粉是存在于原料的细胞之
中，受到细胞壁的保护，难以溶解。蒸煮的目的是使植物组织 细胞膜破裂，淀粉受热、吸水膨胀，破坏晶状结构（未糊化前 对酶作用的抵抗力较强难以糖化），成为凝胶状态，此过程称 为糊化。 2、液化：通过添加液化酶，使长链淀粉转化为糊精、低聚糖。 糊化和液化常同时进行 3、糖化：通过添加糖化酶再将糊精、低聚糖转化为可发酵性糖。
第二节
一 二 三 四
培养基灭菌
培养基灭菌的目的、要求和方法 湿热灭菌的理论基础 影响灭菌的因素 培养基灭菌的流程及设备
一、 培养基灭菌的目的、要求和方法
1.培养基灭菌的定义 是指从培养基中杀灭有生活能力的细菌营养体及 其孢子，或从中将其除去。工业规模的液体培养 基灭菌，杀灭杂菌比除去杂菌更为常用。 2.灭菌与消毒的区别 灭菌：用物理或化学方法杀死或除去环境中所有 微生物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢子 消毒：用物理或化学方法杀死物料、容器、器皿 内外的病源微生物
纤维素半纤维素水解
一、糖蜜原料的稀释与澄清
糖蜜是制糖厂的一种副产品，里面含有大量 的可发酵性糖，这些糖分在目前制糖工业技 术或经济核算上已不宜用结晶方法加以回收。
糖蜜浓度一般在80° Bx ，酵母不能直接利用， 需进行稀释、酸化、灭菌和增加营养盐等处 理过程。 35 Bx——1151（kg/m3) 80Bx——1412 （kg/m3)
液体菌种实施方案
阿魏菇液体菌种培育的设计报告技术路线及实施方案阿魏菇(pleurotus ferulae lanzi)又名阿魏蘑、阿魏侧耳、白灵菇等，是一种食药两用大型真菌，它因寄生或腐生在一种药用植物阿魏上而得名。
以前报道阿魏菇的栽培是固体菌种栽培，未见有液体菌种栽培的报道。
与固体菌种相比，液体菌种具有生产周期短、菌丝发育点多、接种后菌丝集中快速、菌龄整齐等优点。
在肯定条件下，用于菌种袋、栽培袋的接种及多糖的提取可以明显缩短生产周期，因此液体菌种的培育具有宽阔的进展前景。
本争辩拟对阿魏菇液体菌种培育进展试验，具体试验方案如下：一、设计报告：承受不同的液体培育基配方来观看菌丝体的生长状况、菌球消灭的时间以及多糖的得率。
其中培育基的配方主要通过供给不同的原料来做碳源，氮源以及不同的 ph 值。
筛选出最正确培育基并对发酵工艺条件优化，并且将液体菌种应用于栽培试验，观看出菇状况。
二、技术路线：获得菌种〔单孢分别，组织分别〕→扩大培育成斜面菌种→摇瓶培育〔筛选培育基〕→发酵罐深层培育〔发酵工艺条件优化〕→一局部接种于菌袋进展出菇试验，另一局部菌丝体和发酵液分别多糖的提取分别。
三、实施方案：试验时间安排在 2023.11——2023.12。
1．斜面菌种：pda 培育基，用于保藏菌种。
2.一级种子培育：用摇瓶培育。
确定不同的碳源、氮源和ph 等，通过正交试验筛选出最正确培育基3.二级种子培育：在一级种子根底上进一步扩大培育，用发酵罐培育。
确定培育基的配方，以及发酵参数如温度、转速、ph 值等及接种量、培育时间等对种子质量的影响，完成发酵工艺条件优化，确定放罐标准。
4.栽培出菇试验：用所得二级液体菌种接种到栽培袋上，与固体菌种相比较进展出菇试验，观看出菇时间、产量等因素。
5.一局部液体菌种用来分别提取多糖。
篇二：液体菌种制备流程及进呈现状液体菌种进呈现状食用菌菌种液体发酵技术从60 年月开头便有人开头探究，至80 年月开头用于生产实践，到目前为止，国内主要还是使用的在位灭菌气升式发酵罐，我们称之为第一代食用菌液体菌种发酵设备。
X发酵工程工艺原理复习思考题答案
X发酵⼯程⼯艺原理复习思考题答案《发酵⼯程⼯艺原理》复习思考题第⼀章思考题：1．何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？次级代谢产物：由微⽣物新陈代谢所产⽣的、对⼀般⽣命活动并不必需的代谢产物。
糖苷类、多肽类、酰基类、核苷类及混杂类。
2．典型的发酵过程由哪⼏个部分组成？原始材料：菌株；培养基的碳源、氮源、微量元素以及⽣长因⼦；上游过程：对菌种加以改造，提⾼⽣产能⼒或者导⼊外源基因等以获得⼯程菌；发酵过程：发酵或⽣物转化，是通过优化发酵条件如温度、营养、供⽓量等。
利⽤⼯程菌的⽣物合成，加⼯和修饰等以获得⽬的产物；下游过程：是运⽤⽣物化学、物理学⽅法分离、纯化产品，最终将产品推向市场并获得社会或经济效益。
3.发酵⼯程的特点及微⽣物的共性.发酵过程的特点:-发酵过程以⽣物体的⾃动调节⽅式进⾏，数⼗个反应过程能够象单⼀反应⼀样，在发酵设备中⼀次完成。
-反应通常在常温常压下进⾏，条件温和、能耗少，设备较简单。
原料以农副产品、再⽣资源（植物秸杆、⽊屑）为主。
-可⽣产复杂的化合物。
-发酵过程需防⽌杂菌污染（设备灭菌、空⽓过滤）。
-除利⽤微⽣物外，还可以⽤动植物细胞和酶，也可以⽤⼈⼯构建的遗传⼯程菌进⾏反应。
-投资少、见效快、利润丰厚。
是⽣物⼯程制品的最后表达形式。
微⽣物的共性：(1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极⼤的适应能⼒。
(2)有极强的消化能⼒。
(3)有极强的繁殖能⼒。
第⼆章思考题：1．发酵对微⽣物菌种有何要求？举例说明。
1. 能在廉价原料制成的培养基上迅速⽣长，并能⾼产和稳产所需的代谢产物。
2. 可在易于控制的培养条件下迅速⽣长和发酵，且所需的酶活性⾼。
3. ⽣长速度和反应速度快，发酵周期短。
4. 副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。
5. 菌种不易变异退化，以保证发酵⽣产和产品质量的稳定性。
6. 对于⽤作⾷品添加剂的发酵产品以及进⾏⾷品发酵，其⽣产所⽤菌种必须符合⾷品卫⽣要求。
超高压技术在现代杀菌领域的应用
超高压技术在现代杀菌领域的应用【摘要】论述了超高压技术在现代杀菌领域的研究现状，对超高静压杀菌和超高压均质杀菌进行了比较，并介绍了一种新型的瞬时高压杀菌方法——超高压水射流灭菌方法，经初步实验研究取得了较好的效果，表明有着广阔的发展前景。
【关键词】超高压技术；超高静压；超高压均质；超高压水射流杀菌技术是人类发明的一项重要的应用技术，它广泛应用于医药卫生、工业和农业等行业，在减少人类遭受病菌折磨、防止食品腐败、延长物品使用和保存期限等方面起着巨大的作用。
超高压杀菌技术作为一种新型的冷杀菌技术，在我国的研究起步较晚。
该技术属于物理杀菌技术，包括静态杀菌和动态杀菌，静态杀菌即超高静压杀菌，动态杀菌也称瞬时高压杀菌，目前研究较多的是超高压均质杀菌技术。
本文论述了超高压技术在现代杀菌领域的研究现状，对超高静压杀菌和超高压均质杀菌作了比较，并介绍了一种新型的瞬时高压杀菌方法——超高压水射流灭菌方法，旨在推进我国超高压技术在现代杀菌领域的研究应用。
1 超高静压杀菌技术1.1 超高静压杀菌的基本原理及特点超高静压杀菌是将100～1 000 MPa的静态液体压力施加于食品、生物制品等物料上并保持一定的时间，起到杀菌、破坏酶等作用。
处理过程中的物料可以是包装的或未包装的，通常采用能够传递压力的柔性材料密封包装，一般在常温下进行。
超高静压可改变微生物的细胞形态结构，使微生物体积减小，影响细胞的形态，使分化减慢；超高静压破坏了微生物细胞膜和细胞壁，使受压的细胞膜表现出通透性的变化，发生功能障碍，导致细胞内容物流失，可使细胞壁遭到不同程度的破坏；超高静压抑制了微生物的生化反应，压力改变了细胞内的物理化学平衡，阻遏了细胞的新陈代谢过程，细胞分裂减慢，导致微生物生长滞后，甚至停止；超高静压影响DNA复制，压力直接影响着微生物的遗传与变异，影响基因表达和蛋白质的合成；超高静压钝化酶的活性，破坏酶分子内部结构，使活性部位上的构象发生变化，致使主要酶类变性失活［1］。
液体菌种实施方案
阿魏菇液体菌种培养的设计报告技术路线及实施方案阿魏菇(pleurotus ferulae lanzi)又名阿魏蘑、阿魏侧耳、白灵菇等，是一种食药两用大型真菌，它因寄生或腐生在一种药用植物阿魏上而得名。
以前报道阿魏菇的栽培是固体菌种栽培，未见有液体菌种栽培的报道。
与固体菌种相比，液体菌种具有生产周期短、菌丝发育点多、接种后菌丝蔓延迅速、菌龄整齐等优点。
在一定条件下，用于菌种袋、栽培袋的接种及多糖的提取可以明显缩短生产周期，因此液体菌种的培养具有广阔的发展前景。
本研究拟对阿魏菇液体菌种培养进行试验，具体试验方案如下：一、设计报告：采用不同的液体培养基配方来观察菌丝体的生长情况、菌球出现的时间以及多糖的得率。
其中培养基的配方主要通过提供不同的原料来做碳源，氮源以及不同的ph值。
筛选出最佳培养基并对发酵工艺条件优化，并且将液体菌种应用于栽培实验，观察出菇情况。
二、技术路线：获得菌种（单孢分离，组织分离）→扩大培养成斜面菌种→摇瓶培养（筛选培养基）→发酵罐深层培养（发酵工艺条件优化）→一部分接种于菌袋进行出菇试验，另一部分菌丝体和发酵液分离多糖的提取分离。
三、实施方案：试验时间安排在2009.11——2010.12。
1．斜面菌种：pda培养基，用于保藏菌种。
2．一级种子培养：用摇瓶培养。
确定不同的碳源、氮源和ph等，通过正交实验筛选出最佳培养基3．二级种子培养：在一级种子基础上进一步扩大培养，用发酵罐培养。
确定培养基的配方，以及发酵参数如温度、转速、ph值等及接种量、培养时间等对种子质量的影响，完成发酵工艺条件优化，确定放罐标准。
4．栽培出菇试验：用所得二级液体菌种接种到栽培袋上，与固体菌种相比较进行出菇试验，观察出菇时间、产量等因素。
5．一部分液体菌种用来分离提取多糖。
篇二：液体菌种制备流程及发展现状液体菌种发展现状食用菌菌种液体发酵技术从60年代开始便有人开始探索，至80年代开始用于生产实践，到目前为止，国内主要还是使用的在位灭菌气升式发酵罐，我们称之为第一代食用菌液体菌种发酵设备。
中药制剂灭菌技术分析与研究
中药制剂灭菌技术分析与研究摘要：灭菌操作作为影响中药及其制剂质量的关键操作单元，将直接影响着药品安全、有效及质量稳定。
灭菌操作既要除去或杀灭微生物，又要保证药物的质量稳定性、治疗作用及用药安全。
中药制剂类型较多,理化性状各异，成分的稳定性不一,故灭菌方法没有固定统一的模式。
灭菌时必须结合药物的性质、剂型等综合选择有效的灭菌方法，合理地运用灭菌技术。
关键词：中药；制剂；灭菌；方法；优点；不足由于中药来源于自然界,在对原药材料进行加工、炮制、制剂、贮运等过程中,药材本身与加入的辅料携带微生物以及外界的间接污染,致使中药制剂发生腐败变质、虫蛀、甚至产生有害的毒性物质,直接妨害临床医疗工作。
为此,医药工作者对中药制剂生产的全过程实行了严密控制,除工艺上的改进和新型包装材料的改进外,主要是采取了灭菌,防腐和无菌操作三大技术措施,关键是灭菌,这对保证中药制剂的卫生标准起到了积极作用。
一、热力灭菌法热力灭菌法是应用最早、使用最广泛、效果最可靠的一种方法。
利用热力防止中药及其制剂微生物超标的方法和设备不断得到改进和发展，至今仍被认为是最方便、可靠，且在药品灭菌过程中不残留有害物质的灭菌方法之一。
热力灭菌法分为湿热灭菌法和干热灭菌法。
湿热灭菌又分为高压蒸汽灭菌、流通蒸汽灭菌、低温间歇灭菌、高温瞬时灭菌和过热水喷淋灭菌等。
湿热灭菌法可用于固体、半固体和液体制剂的灭菌，但应根据被灭菌的药品的性质加以选择。
中药口服液、糖浆剂多采用流通蒸汽灭菌法。
低温间歇灭菌法适用于必须用热力灭菌法灭菌但又不耐较高温度的中药及其制剂，高温瞬时灭菌法和过热水喷淋法多用于注射剂、大输液的灭菌。
湿热灭菌时蒸汽的比热大，穿透力强，因而具有灭菌效果可靠、设备简单、成本低等优势。
对于口服液、注射液等液体制剂，湿热灭菌不但可能影响其有效成分，且可能改变其pH值、澄明度，从而影响药物的质量及用药安全。
干热灭菌是利用电热恒温箱或硬气排管内的加热装置，升温至合适的温度和规定时间后，达到杀灭微生物的目的。
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高浓度液糖连续灭菌工艺的研究与应用
作者：金永发
来源：《环球市场信息导报》2013年第10期
在氨基酸发酵过程中，给大罐尤其是种子罐流加高浓度液糖非常重要。
如何给液糖灭菌并提高液糖浓度一直是发酵行业的一个难点。
目前国内发酵行业低浓度液糖灭菌一般采用连续灭菌，高浓度液糖灭菌只能用实罐灭菌。
该文阐述的是一种高浓度液糖连续灭菌的新型工艺，整个过程管路灭菌彻底、营养成分损失少、能耗低且不会降低液糖浓度。
连消工艺具有一、高温短时，快升快降以保持培养基中的营养物质，而达到彻底灭菌的目的。
二、占地面积小，操作方便，省时省力，三、节能降耗，降低成本。
随着氨基酸发酵水平的不断提高，对高糖的浓度和高糖的质量要求也越来越高，常规的浓糖连消工艺采用喷射器加维持罐，由于蒸汽直接进入，造成糖浓度变低，并且蒸汽不能完全到达设备死角，因此不能对系统进行彻底灭菌，另外喷射器对来料性质很敏感，很容易因冷热流体的温度或流量的变化而发生震动，给操作带来严重不便。
下面介绍一种新型的浓糖连续灭菌技术—水消。
一、工艺特点
管道和维持罐灭菌时直接用120-125℃的热水灭菌，灭菌过程的同时也用热水对系统进行了冲洗。
本设计中设计了正路和旁路阀，热水消毒过程中，开旁路阀，预热换热器不起作用，浓糖连消时，开正路阀，预热器起作用，使浓糖连消工艺更加合理。
热水消毒过程中，高温热水回热水罐，重新利用回收了能量。
浓糖连销过程中，由于预热换热器起作用，节省了蒸汽。
本工艺采用蒸汽通过换热器间接加热浓糖或热水，整个灭菌过程基本无震动，噪音小。
由于换热器受蒸汽压力波动影响较小，温度较稳定，保证了浓糖连消的质量。
本工艺可采用物料和蒸汽的流量自控，确保了浓糖在维持罐内流量稳定，确保罐内层流效果，完全符合维持罐先进入的物料先出的原则，保证物料无夹生现象。
蒸汽与物料不直接接触，该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http：//
总第522期2013年第39期-----转载须注名来源糖浓度稳定，因此降低了浓缩所需要的蒸汽量。
热水罐的应用，热水连消过程中采用了闭路循环，节省了大量蒸汽。
二、工艺流程图
管道灭菌工艺流程泵旁路阀加热板式换热器维持罐回流阀热水罐
浓糖连消工艺流程泵正路阀预热板式换热器加热板式换热器维持塔
预热板式换热器浓糖流加罐
三、计算结果及小结
以每小时灭菌100m³50%的浓糖为例进行衡算得出结论：水消比连消节省蒸汽约9.539吨/h
由于换热器受蒸汽压力波动影响较小，温度较稳定，保证了浓糖连消的质量。
蒸汽与物料不直接接触，糖浓度稳定，因此降低了浓缩所需要的蒸汽量。
此工艺在我公司新建项目中投入使用，效果显著，系统几乎无振动、管路及物料灭菌彻底、营养成份损失少，大大降低了设备拆检清洗频率。
既提高了生产效率，又节省了蒸汽和清洗剂的消耗量，使浓糖连消的安全系数大大提高，提高了我公司的经济效益。
（作者单位：丽珠集团宁夏医药产业园福兴制药有限公司）。