第4章灭菌与空气净化
空气净化标准与技术
空气净化标准与技术前言：内容包括空气净化的基本概念，国内外医院与医药行业空气洁净度分级标准，空气净化的主要方法与技术，洁净室的设计原则，洁净室环境设施与布局要求，洁净室的卫生管理，洁净室的监测指标与方法。
一、有关概念空气净化（ air purification ）：去除空气中的污染物质，使空气洁净的行为。
洁净度（ cleanliness ）：洁净环境内单位体积空气中含大于或等于某一粒径的悬浮粒子的允许统计数。
洁净室（区）（ clean room (area) ）：需要对尘粒及微生物含量进行控制的房间（区域）。
其建筑结构、装备及其作用均具有减少对该房间（区域）内污染源的介入，产生和滞留的功能。
局部空气净化（ localized air purification ）：仅使室内工作区域特定局部空间的空气含悬浮粒子浓度达到规定的空气洁净度级别，这种方式称局部空气净化。
单向流（ unidirectional air flown ）：沿着平行流线，以一定流速、单一通路、单一方向流动的气流，曾被称为层流。
非单向流（ nonunidirectional air flown ）：具有多个通路循环特性或气流方向不平行的，不满足单向流定义的气流，曾被称为乱流。
二、空气净化标准与要求（一）国内外空气洁净度分级标准1 、 WHO 、美国与欧共体（ EC ）标准洁净度级别美国联邦标准FS-209EWHO 与 ECGMP等级限值 / m 3 尘粒的最大允许数 /m 3≥ 0.5 μ m ≥ 5 μ m ≥ 0.5 μ m ≥ 5 μ m100 1 万10 万3.53 × 10 33.53 × 10 53.53 × 10 6—3.53 × 10 53.53 × 10 63.5 × 10 33 .5 × 10 53.5 × 10 6—2.0 × 10 32.0 × 10 42 、我国医药行业空气洁净度分级标准洁净度级别尘埃最大允许数（个 /m 3 ）微生物最大允许数 *≥ 0.5 μ m ≥ 5 μ m 沉降菌（个 / 皿 * ）浮游菌（个 /m 3 ）100 级 3.5 × 10 3 0 1 51 万级 3.5 × 10 52 × 103 3 10010 万级 3.5 × 10 6 2 × 10 4 10 50030 万级10.5 × 10 6 6 × 10 4 15 —* 用直径 9cm 的琼脂平板在空气中暴露 30 分钟。
培养基灭菌与空气净化培训
培养基灭菌与空气净化培训一、引言在微生物实验室和生物制药等领域中，保持培养基的无菌状态以及空气质量的洁净是非常重要的。
为了确保实验结果的准确性和产品的质量，培养基灭菌和空气净化是必不可少的环节。
本文档旨在为实验室和生物制药相关人员提供培养基灭菌与空气净化的培训内容，包括培养基灭菌方法、灭菌设备的选择与操作、空气净化的原理与方法等。
通过培训，希望能够提高各位实验人员对培养基灭菌与空气净化的认识和技能，提升实验室和生产环境的无菌水平。
二、培养基灭菌方法培养基灭菌是指通过外部手段将培养基中的微生物杀灭，防止其污染实验结果。
常用的培养基灭菌方法包括物理灭菌和化学灭菌两种。
2.1 物理灭菌物理灭菌是通过提高温度、压力或辐射等手段来杀灭微生物。
常见的物理灭菌方法有：1.高温灭菌：将装有培养基的容器放入高压高温灭菌器中，在高温高压条件下进行灭菌，常用的温度和时间为121℃/15分钟。
要注意灭菌器的压力和温度控制，以确保达到有效的灭菌效果。
2.剂量灭菌：利用辐射源如紫外线、X射线或γ射线等，照射培养基以达到杀灭微生物的目的。
剂量灭菌需要严格控制辐射剂量，以免对培养基中的营养成分产生不良影响。
2.2 化学灭菌化学灭菌是通过加入能够杀灭微生物的化学物质来实现培养基的灭菌。
常用的化学灭菌方法包括：1.干热灭菌：将装有培养基的容器放入干热灭菌器中，在高温、低湿的条件下进行灭菌。
干热灭菌的温度和时间根据具体需求和培养基成分而定。
2.过滤灭菌：通过将培养基用0.22μm孔径的微孔膜过滤，阻挡微生物进入，达到灭菌的目的。
过滤灭菌适用于无法承受高温或辐射的特殊培养基。
三、灭菌设备的选择与操作选择合适的灭菌设备以及正确的操作方法是保障培养基灭菌效果的关键。
根据需要和实验条件，常见的灭菌设备有高压高温灭菌器、干热灭菌器和紫外线灭菌器等。
3.1 高压高温灭菌器高压高温灭菌器是常用的物理灭菌设备，适用于大部分常规培养基的灭菌。
在使用高压高温灭菌器时，应注意以下操作要点：1.根据培养基的特点和厚度合理选择灭菌温度和时间，避免对培养基造成损害。
空气过滤除菌ppt课件
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• 4.2.2加热灭菌
• 虽然空气中的细菌芽孢是耐热的，但温度足够高也能 将它破坏。例如悬浮在空气中的细菌芽孢在218°C下24s 就被杀死。但是如果采用蒸汽或电热来加热大量的空气， 以达到灭菌目的，这样太不经济。利用空气压缩时产生的 热进行灭菌对于无菌要求不高的发酵来说则是一个经济合 理的方法；
菌机率为10-3来计算，即1000次发酵周期所用的无菌空气
只允许1~2次染菌。
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注意
• 虽然一般悬浮在空气中的微生物，大多是能耐恶劣环 境的孢子或芽孢，繁殖时需要较长的调整期。但是在阴雨 天气或环境污染比较严重时，空气中也会悬浮大量的活力 较强的微生物，它进入培养物的良好环境后，只要很短的 调整期，即可进入对数生长期而大量繁殖。一般细菌繁殖 一代仅需20~30min，如果进入一个细菌，则繁殖15h后， 可达109个。如此大量的杂菌必使发酵受到严重干扰或失 败，所以计算是以进入1、2个杂菌即失败作为依据的。
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• 4.1.4空气含菌量的测定
•
空气是许多气态物质的混合物，主要成分是氮气和氧
气，还有惰性气体及二氧化碳和水蒸汽。除气体外，尚有
悬浮在空气中的灰尘，而灰尘主要由构成地壳的无机物质
微粒、烟灰和植物花粉等组成。一般城市灰尘多于农村，
夏天多于冬天，特别ห้องสมุดไป่ตู้气候温和湿润地区，空气中的菌量 较多。据统计，大城市每立方米空气中的含菌数约为 3000~10000个。要准确测定空气中的含菌量来决定过滤 系统或查定过滤空气的无菌程度是比较因难的。
医疗机构消毒技术规范医院空气净化管理规范
医疗机构消毒技术规范医院空气净化管理规范1. 引言随着医疗技术的不断进步，人们对医疗服务的需求也越来越高。
医疗机构的消毒技术和空气净化管理对于提高医疗质量和保障患者安全至关重要。
本文档旨在制定医疗机构消毒技术规范和医院空气净化管理规范，以确保医疗环境的安全性和卫生标准。
本文将从消毒技术的选择和使用、空气净化设备的选型和管理，以及相关的质量管理和监督制度等方面进行规范。
2. 消毒技术规范2.1 消毒技术的选择和使用医疗机构应根据实际情况选择适当的消毒技术，包括但不限于化学消毒、物理消毒和生物消毒等。
消毒技术的选择应考虑以下要点：•消毒效果：消毒技术应具备高效杀灭病原微生物的能力。
•安全性：消毒技术对人体和环境的安全性要求高。
•方便性：消毒技术的操作应简便、易行。
•经济性：消毒技术的使用成本应适中。
在使用消毒技术时，医疗机构应按照相关的操作规程和标准操作程序进行操作，并保证消毒人员经过培训并持有相应的操作证书。
2.2 消毒设备的选择和维护医疗机构应选择符合要求的消毒设备，确保设备的性能稳定和消毒效果可靠。
选择消毒设备时，应考虑以下要点：•设备的可靠性和稳定性。
•设备的消毒效果和工作效率。
•设备的安全性和易维护性。
•设备的经济性和环保性。
医疗机构应按照设备的操作手册和维护手册进行设备的正常运行和维护。
定期对设备进行检测和维修，确保设备的正常工作和消毒效果。
3. 医院空气净化管理规范3.1 空气净化设备的选型和设置医院应根据不同区域的需求选择合适的空气净化设备并进行设置，保证医疗环境空气的质量。
选型和设置空气净化设备时，应考虑以下要点：•设备的过滤效果和净化能力。
•设备的噪音水平。
•设备的能耗和运行成本。
•设备的易维护性和维修周期。
空气净化设备的设置应符合相关标准和规范，确保其对于医院环境的净化效果，并定期进行检测和维护。
3.2 空气质量监测和管理医院应建立健全的空气质量监测和管理制度。
定期对医院的空气质量进行监测，确保空气净化设备的正常工作和净化效果。
五官科诊疗器械消毒技术操作规范
五官科诊疗器械消毒技术操作规范第一章总则第一条为规范我院五官科诊疗器械的消毒工作，保障医疗质量和医疗安全，制定本规范。
第二条必须将五官科诊疗器械的消毒工作纳入医疗质量管理，确保消毒效果。
第二章基本要求第三条五官科应当制定并落实五官科诊疗器械消毒工作的各项规章制度，建立、健全消毒管理责任制，切实履行职责，确保消毒质量。
第四节从事五官科诊疗和五官科诊疗器械消毒工作的医务人员，应当掌握五官科诊疗器械消毒及个人防护等医院感染预防控制方面的知识，遵循标准预防的原则，严格遵守有关的规章制度。
第五条根据五官科诊疗器械的危险程度即材质特点，选择适宜的消毒或者灭菌方法，并遵循以下原则。
一、进入病人鼻腔及口腔内的所有诊疗器械，必须达到“一人一用一消毒或者灭菌”的要求。
二、凡接触病人伤口、血液、破损粘膜或者进入人体无菌组织的各类五官诊疗器械，包括内窥镜、橄榄头、雾化吸入管、手术器械及敷料等，使用前必须达到灭菌。
三、五官综合治疗台及其配套设施每日清洁、消毒，遇污染应及时清洁、消毒。
四、对五官诊疗器械进行清洗、消毒或者灭菌的工作人员，在操作过程中应当做好个人防护工作。
第六条医务工作人员进行五官诊疗操作时，应当戴口罩、帽子，可能出现病人血液、体液喷溅时，应当带防护目镜。
每次操作前及操作后应当严格洗手或者手消毒。
医务人员戴手套操作时，每治疗一个病人应当更换一副手套并洗手或者手消毒。
第七条五官科诊疗过程中产生的医疗废物应当按照医疗废物管理条例及有关法规、规章的规定进行处理。
第八条五官诊疗区域和五官诊疗器械消毒、消毒区域应当分开，布局合理，能够满足诊疗工作和五官诊疗器械清洗、消毒工作的基本需求。
第九条五官诊疗器械消毒工作包括清洗、器械维护与保养、消毒或者灭菌、贮存等工作程序。
第三章五官科的诊疗器械消毒与工作重点第十条五官科的诊疗器械消毒与工作的重点是：一、五官科诊疗器械使用后，应当及时用流动水彻底清洗，其方式应当采用手工刷洗或者使用机械设备进行清洗。
高中杀菌消毒和净化的知识点
高中杀菌消毒和净化的知识点
高中阶段涉及杀菌消毒和净化的知识点主要包括以下几个方面：
1. **消毒剂的种类与原理**
- 高中化学中会介绍一些常见的消毒剂，如酒精（乙醇）、次氯酸钠（84消毒液的主要成分）、高锰酸钾、过氧化氢、双氧水、甲醛溶液等。
- 消毒剂的作用机制主要是通过破坏微生物的细胞膜或蛋白质结构，例如：酒精可以破坏细菌的细胞壁，导致细胞内物质泄漏而死亡；次氯酸盐能释放出活性氯，对微生物的酶系统进行氧化破坏。
2. **灭菌方法**
- 灭菌是消灭所有微生物及其孢子的过程，包括高温高压蒸汽灭菌法（autoclaving）、干热灭菌、化学气体灭菌（如环氧乙烷）等。
- 在生物实验室中，还会接触到紫外线照射、射线灭菌等方法。
3. **净化技术**
- 净化在一定程度上涵盖消毒和灭菌的概念，还包括去除空气、水体、物体表面的杂质及有害微生物。
比如，水处理中的氯化消毒、臭氧消毒、活性炭吸附等净化技术。
- 空气净化可能涉及HEPA过滤器、紫外线灯管、光触媒等净化手段。
4. **医院感染控制**
- 在卫生保健相关知识中，会提及医院环境及医疗器械的消毒灭菌原则，以预防和控制医院感染的发生。
5. **微生物学基础**
- 学生将学习到微生物的基本形态、生理特性以及它们对抗菌药物和消毒剂的敏感性，理解不同消毒方法对于不同类型微生物的效果差异。
6. **职业安全与防护**
- 使用消毒剂和进行消毒灭菌操作时的职业防护措施，如佩戴个人防护装备(PPE)的重要性。
这些知识点不仅有助于学生了解实际生活中的卫生保健实践，也为未来进入医学、环境科学、生物技术等相关领域打下理论基础。
培养基灭菌与空气净化
灭菌条件
121℃，30min。
灭菌不利方面
同时会破坏培养基中的营养成分，甚 至产生不利于菌体生长的物质。
（一）间歇灭菌 （常用）
将配制好的培养基同时放在发酵罐 或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所 用设备一起进行加热灭菌的过程，也称 实罐灭菌。
过程包括：
升温、保温和冷却 三阶段。
各阶段对灭菌的 贡献：
附着在空气中的灰尘上或雾滴上。
•灰尘粒子的平均大小约0.6μm左右，空气
除菌主要去除空气中的微粒(0.6~1μm）。
一、空气除菌的方法
（一） 辐射杀菌 （二） 热杀菌 （三） 静电除菌 （四） 过滤除菌
二、空气过滤除菌的原理与介质
1.过滤除菌的种类
绝对过滤：过滤介质的滤孔小于细胞和孢子。
如聚乙烯醇缩甲醛树脂（PVF）制成的0.3 m的微孔滤膜。
20%、75%、5%。
150 温度
100
50
升温
保温
冷却
0
80 120 160
240
时间（min)
培养基间歇灭菌过程 中的温度变化情况
（二）连续灭菌（又称连消）
将培养基在发酵罐外通过连续灭菌装置进行 加热、保温和冷却而进行灭菌。
问题 连续灭菌的基本设备有哪些 ？
蒸汽
蒸汽
冷却水
无菌培养基 发酵罐
配料罐 泵 加热塔 维持罐
• 进入空气压缩机（120150°C） • 冷却（2025°C），除去油、水，再加热至30
35°C。
• 最后通过总过滤器和分过滤器，获得洁净度、 压力、温度和流量都符合要求的无菌空气。
3. 空气过滤除菌介质
（１）纤维状或颗粒状过滤介质
• 棉花：常用，有弹性，纤维长度适中。 • 玻璃纤维：直径小，不易折断，过滤效果好。 • 活性炭：要求质地坚硬，颗粒均匀。
医疗机构消毒技术规范医院空气净化管理规范精选全文完整版
1术语和定义2管理要求3消毒、灭菌基本原则4清洗、消毒与灭菌方法5高度危险性物品的灭菌6 中度危险性物品的消毒7 低度危险性物品的消毒8朊病毒、气性坏疽和突发不明原因传染病的病原体污染物品和环境的消毒方法9皮肤与黏膜的消毒10地面和物体表面的清洁与消毒11 清洁用品的消毒12 清洗、消毒与灭菌的效果监测主要内容介绍一、术语和定义高度危险性物品：进入人体无菌组织、器官,脉管系统,或有无菌体液从中流过的物品或接触破损皮肤、破损黏膜的物品,一旦被微生物污染,具有极高感染风险,如手术器械、中度危险性物品：与完整黏膜相接触,而不进入人体无菌组织、器官和血流,也不接触破损皮肤、破损黏膜的物品,如胃肠道内镜、气管镜、喉镜、肛表、口表、呼吸机管道、麻醉机管道、压舌板、肛门直肠压力测量导管等。
低度危险性物品：与完整皮肤接触而不与黏膜接触的器材,如听诊器、血压计袖带等；病床表面以及床头柜、被褥；墙面、地面；痰盂（杯）和便器等 。
空气净化( air cleaning)的概念：二、消毒的管理要求医疗机构使用的诊疗器械、器具与物品,应符合以下要求。
（1）进入人体无菌组织、器官、腔隙,或接触人体破损皮肤、破损黏膜、组织的诊疗器械、器具和物品应进行灭菌。
（2）接触完整的皮肤、黏膜二、消毒的管理要求使用的消毒产品应符合国家有关规定,并负责对消毒产品的相关证明进行审核。
应保持诊疗环境的清洁与干燥,遇污染及时进行有效的消毒；对感染具有高二、消毒的管理要求对消毒工作进行定期的监督、检查与监测,及时总结分析,发现问题,及时纠正。
医务人员应掌握消毒与灭菌的基本知识和自我防护技能。
空气净化卫生要求1、洁净手术部(室)和其他洁净场所(如洁净骨髓移植病房),日常监测时,空气中的细菌菌落总数应符合GB50333的要求。
2、 非洁净手术部(室)、非洁净骨髓移植病房、产房、导管室、新生儿室、器官移3、 儿科病房、母婴同室、妇产科检查室、人流室、治疗室、注射室、换药室、输血科、消毒供应中心、血液透析中心(室)、急诊室、化验室、各类普通病室、感染疾病科门诊及其病房空气中的细菌菌落总数≤4CFu/(5min·直径9cm平皿)。
发酵工程-空气净化
4、将空气冷却至露点以上的流程（p100) 5、利用热空气加热冷空气的流程 6、一次冷却和一次析水的空气过滤流程
（三）附属设备
1. 粗过滤器
安装在压缩空气机前的过滤器，主要作 用是捕集较大的灰尘颗粒，防止压缩机受 磨损，同时也可减轻总过滤器负荷。 要求过滤效率要高，阻力要小。 通常有：布袋过滤，油浴洗涤和水雾除 尘等。
该法广泛应用，是获得大量无菌空气的常规方 法，在生产中使用最多。
第二节 空气的过滤除菌原理和过滤介质 一、空气的过滤除菌原理
①布朗扩散截留作用 ②拦截截留作用 ③惯性撞击截留作用 ④重力沉降作用 ⑤静电吸引作用
在过滤除菌中，有时很难分辨上述各种机理各自所 作贡献的大小。
一般认为惯性撞击截留、拦截截留和布朗运动截留 的作用较大，而重力和静电引力的作用则很小。
第四章 无菌空气的制备
（一）空气净化的方法
一般可按10－3的染菌概率，即在1000次培 养过程中，只允许一次是由于空气灭菌不彻 底而造成染菌，致使培养过程失败。
空气灭菌的目的---除去空气中的水雾、油雾、尘埃，同时也除去
了空气中的微生物
空气净化的方法大致有以下几种：
1. 热灭菌法 2. 辐射灭菌 3. 静电除菌 4. 介质过滤除菌法
34一空气净化的一般流程空气吸气口粗过滤器空气压缩机一级空气冷却器空气储罐分水器旋风分离器丝网除沫器二级空气冷却器空气加热器总空气过滤器无菌空气分空气过滤器35二几种典型的空气净化流程这是一个比较完善的空气除菌流程可适应各种气候条件能充分分离油水使空气达到较低的相对适度下进入过滤器以提高过滤效率
1）发酵罐的灭菌
1. 热灭菌法
它与培养基的加热灭菌相比，虽都是加热法把微生物 杀死，但两者的本质是有区别的。
生物课件第四章 灭菌与空气净化PPT.ppt
第一节 灭菌
杀死微生物的极限温度称致死温度。在致死温度下， 杀死全部微生物所需要的时间称为致死时间。在致死温度 以上，温度越高，致死时间越短。由于一般细胞、芽孢细 菌、微生物细胞和微生物孢子，对热的抵抗力不同，因此 它们的致死温度和致死时间也有差别。微生物对热的抵抗 能力通常用“热阻”表示。热阻是指微生物在某一特定条 件（主要是温度和加热方式）下的致死时间。相对热阻是 指某一微生物在某条件下的致死时间与另一微生物在相同 条件下的致死时间的比值，表4-1是几种微生物对湿热的 相对抵抗力。可见，细菌的芽孢比大肠杆菌对湿热抵抗力 约高3000000倍。
第一节 灭菌
表4-1 微生物对湿热的相对抵抗力
微生物 名称
相对抵 抗力
大肠杆 菌
1
细菌芽 孢
3000000
霉菌孢 子
2～10
病 毒
1～5
（2）微生物的热死规律——对数残留定律 微生物热 死是指微生物受热失活直到死亡。微生物受热死亡主要是 由微生物细胞内酶蛋白受热凝固变性所致。在一定温度下， 微生物受热后其死亡细胞的个数的变化如化学反应的浓度 变化一样，遵循一定的规律。在微生物受热失活的过程中， 微生物不断被杀死，活细胞不断减少。
第一节 灭菌
化学药剂的使用，根据灭菌对象的不同有浸泡、添加、 擦拭、喷洒、气态熏蒸等。
2．射线灭菌 射线灭菌就是利用紫外线、高能电磁波或放射性物质 产生的γ射线等进行灭菌的方法，以紫外线最为常用。紫 外线对芽孢和营养细胞都能起作用，但细菌芽孢和霉菌孢 子对紫外线的抵抗力较强。紫外线的穿透力较低，仅适用 于表面灭菌和无菌室、培养室等空间的灭菌，对固体物料 灭菌不彻底，也不能用于液体物料的灭菌。250～270nm之 间杀菌效率高，以波长在260nm左右杀菌效率最高。除紫 外线外，也可利用0.6～14nm的X射线或由Co60产生的γ射 线进行灭菌。今年来，微波灭菌设备的兴起，为灭菌提供 了新的选择。
洁净室人员行为规范
行为和姿势
在洁净区的工作 不要坐着 不要靠住肘部 不要在层流下面的工作台上休息
行为和姿势
在洁净区的工作 休息时，站着 手臂顺着身体下垂 不要把双手放在臀部 休息时，坐着 双手放在膝盖上 不要交叉双手或双脚
行为和姿势
在洁净区的工作 必要时才讲话 不要通过气锁讲话 使用电话
洁净室人员行为规 范
目
录
第一章、洁净室的综述 第二章、如何控制洁净室污染
第三章、如何限制微生物产生
第四章、洁净区人员行为规范及更衣SOP 第五章、无菌区操作人员行为管理规程
第一章：洁净室的综述
洁净室：是指将一定空间范围内之空气中 的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排 除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、 气流速度与气流分布、噪音振动及照明、 静电控制在某一需求范围内，而所给予特 别设计之房间。亦即是不论外在之空气条 件如何变化，其室内均能俱有维持原先所 设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能 之特性。
3、对无菌区操作岗位操作人员和经批准后进入无 菌区操作岗位人员的行走要求：
（1）、进入无菌区操作岗位时，宜用肘部、前臂开门，开门、 关门要轻开轻放，进出房间要及时关门，至门停止运动后再松 离，不得任其自由关上。
（2）、进出行走时不得同时打开缓冲间的两个门。 （3）、缓慢和小心移动是人员在无菌生产洁净区内始终遵循 的基本原则，人员移动时动作、速度要尽量平缓，不得快步行 走或跑动，应避免不必要的移动。 (4)、人员移动时，双手应与身体保持一定的距离，双手 不得下垂、叉腰、夹在腋下或高举过肩部，不得摆动手臂，应 放在胸前（包括静止时）。尽量避免下蹲动作，更不应躺在地 面或坐在地面上。如果因为维修不可避免这些动作时，维修后 应立即更换衣服，并避免交叉污染。
《生物工程设备》第四章 空气除菌与空气调节设备
第四章空气除菌与空气调节设备好氧微生物在培养过程中需要消耗大量的氧气，这些空气通常由空气提供。
根据国家药品生产质量管理规范（GMP）的要求，生物制品、药品的生产场地也需符合空气洁净度要求并有相应的管理手段。
第一节空气除菌的原理与方法一、生物工业对空气质量的要求1．空气中微生物的分布地域（南方与北方、城市与乡村）、季节2．发酵用无菌空气的质量标准（1）连续提供一定流量的压缩空气；（2）空气的压强（表压）0.2-0.4MPa；（3）进入过滤器之前，空气的相对湿度小于70％；（4）进入发酵罐的空气温度可比培养温度高10－30℃；（5）压缩空气的洁净度，取失败率为10－3，也可以把100级作为无菌空气的洁净指标。
100级：每立方米空气中，尘埃粒子数最大允许值≥0.5μm的为3500，≥5μm为0；微生物最大允许数为5个浮游菌/m3，1个沉降菌/ m3 。
二、空气净化除菌方法（一）空气除菌方法1．辐射杀菌α－射线、χ－射线、β－射线、γ－射线、紫外线、超声波等从理论上都能破坏蛋白质等生物活性物质，从而起到杀菌的作用。
辐射灭菌目前仅用于一些表面的灭菌及有限空间内空气的灭菌，对于大规模空气的灭菌还无法应用。
2．热杀菌空气进入发酵罐之前，一般匀需用压缩机压缩，提高压力。
利用空气压缩时放出的热量进行保温灭菌。
见流程3．静电除菌利用静电引力吸附带电粒子而达到除尘灭菌的目的。
悬浮于空气中的微生物，大多数带有不同的电荷，没有带电荷的微粒进入高压静电场时都会被电离成带电微粒，但对于一些直径小的微粒，所带的电荷很小，当产生的引力等于或小于气流对微粒布朗扩散运动的动量时，微粒不能被吸附而沉降，因此静电除尘对很小的微粒效率较低。
流程见图4．介质过滤除菌二、介质过滤除菌机理依靠气流通过滤层时，基于滤层纤维的层层阻碍，迫使空气在流动过程中出现无数次改变气速大小和方向的绕流运动，从而导致微粒与滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗扩散、重力和静电引力等作用，从而把微生物截留、捕集在纤维表面上，实现过滤目的。
发酵工艺 第4章 无菌空气制备
（2）、冷热空气混合加热的空气除菌流程
此流程适用于中等湿含量的地区。 特点是：省去一级冷却和分离设备及空气加热设 备，流程简化，使冷却水用量少。 压缩空气分两路，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30～35℃，相对 湿度为50～60%。
2、发酵对无菌空气的要求
不同微生物，不同发酵过程对无菌空气要求不同： 菌种繁殖快，发酵周期短，要求低； 培养基起始pH低或发酵产酸，要求低； 培养基营养差，要求低； 代谢产物为抗生素或杀菌剂，发酵后期要求低； 染菌率一般按10-3计，即发酵1000批次，允许
污染1~2个杂菌。
抗生素发酵厂染菌情况统计
（３）、布朗扩散作用机理：
（４）、重力沉降作用机理 ：
（５）、静电吸附作用机理以及表面吸附作用机理 ：
2、深层过滤效率和过滤器计算
第三章 空气净化除菌与空气调节
§1 空气除菌方法及流程 一、通风发酵对无菌空气的要求
1、空气中M的分布： 空气中以细菌和细菌芽胞 较多，也有酵母，霉菌和病毒。
微生物大小不一，一般附着在空气中的灰尘或 雾滴上，空气中M含量一般为103~104个／m3。
含量和种类，随地区,季节和空气中灰尘粒子多少及人们 的活动情况而异,北方干燥，寒冷含菌量较少，离地面高， 含菌量越少；一般每升高10m，空气中的含菌量就降低 一个数量级；城市含菌量较多，农村则较少，一般城市 空气中杂菌数为3000~8000个／m３。
例某除菌流程，空气压力为4atm（表压），要求空 气加热到35℃时，相对湿度φ=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）
解：查表35℃时空气中的饱和水蒸汽分压=5619Pa，加热
发酵工程思考题含答案解析
发酵工程课后思考题第一章绪论1、发酵及发酵工程定义？答：它是应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进展醐促转化，将原料转化成产品或提供社会性效劳的一门科学。
由于它以培养微生物为主，所以又称为微生物工程。
2、发酵工程根本组成局部？答：从广义上讲分为三局部：上游工程、发酵工程、下游工程3、发酵工业产业化应抓好哪三个环节？答：发酵工程产业化就是将有关应用微生物的科学研究成果转化为发酵产品，并投向市场的过程。
三个环节：投产试验、规模化生产和市场营销。
①投产试验：涉及到〃上、中、下三游〃工作，即研究成果的验证、小试、中试和扩大试验。
②规模化生产：值得注意的是产品质量问题，其检测必须符合相应产品标准。
③市场营销：市场开拓对技术本身影响不大，但参与市场竞争却是产业化成败的决定因素。
4、当前发酵工业面临三大问题是什么？答：菌种问题纯种，遗传稳定性，平安，周期短、转化率高产率高抗污染能力强：噬菌体、蛭弧菌；适宜的反响器生产规模化原料利用量大，并且具有一定选择性，节能，构造多样化、操作制动化，节劳力。
基质的选择价廉原料利用量大，并且具有一定选择性易被利用、副产物少，满足工艺要求。
5、我国发酵工业应该走什么样的产业化道路？发酵过程的组成局部？答第一步为技术积累阶段、第二步为产业崛起阶段、第三步为持续开展阶段典型的发酵过程可划分成六个根本组成局部：(1)繁殖种子和发酵生产所用的培养基组份设定；(2)培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌；(3)培养出有活性、适量的纯种，接种入生产容器中；(4)微生物在最适合于产物生长的条件下，在发酵罐中生长；(5)产物别离和精制;(6)过程中排出的废弃物的处理。
第二章菌种的来源(1)1、自然界别离微生物的一般操作步骤？答：标本采集，预处理，富集培养，菌种别离(初筛，复筛)，发酵性能鉴定，菌种保藏2、从环境中别离目的微生物时，为何一定要进展富集？答：让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。
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第4章灭菌与空气净化
3、除菌：用过滤的方法除去空气或液体中的 微生物及其孢子。
二、常用的无菌技术和方法
1、干热灭菌法 2、湿热灭菌法 3、射线灭菌法 4、化学药剂灭菌法 5、过滤除菌法
第4章灭菌与空气净化
4.2发酵培养基及设备管道灭菌
第一次作业
1、什么是发酵？什么是发酵工程？ 2、简述典型好气性发酵的一般工艺流程 3、菌种选育的目的是什么？具体有哪些方
4、菌种保藏的原理是什么？有哪些方法？ 5、设计一个从自然界分离筛选产高温淀粉酶
菌种的实验方案，详细说明主要步骤。
第4章灭菌与空气净化
第二次作业
1、工业发酵常用的碳源有哪些？常用的糖类 有哪些？
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。
第4章灭菌与空气净化
（2）pH值
培养基pH为6.0～8.0时，微生物耐热 性好，pH＜6.0时氢离子容易渗入微生物细 胞内，从而改变细胞的生理反应促使其死 亡，所以培养基的pH值越低，灭菌所需时 间越短。
（3）培养基的物理状态
颗粒小灭菌容易，颗粒大灭菌难。当 培养基中有直径大于1mm的颗粒物则明显 影响灭菌效果，蒸汽很难渗透到颗粒内部， 称为“灭菌不透”，应过滤除去。
第4章灭菌与空气净化
（4）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。 （5）微生物细胞的含水量
含水越多，微生物越易死亡（蛋白质易 变性） （6）微生物细胞的菌龄 菌龄越老则越不易死亡（蛋白质不易 变性） （7）空气排除情况 空气排出越彻第4底章灭菌，与空微气净化生物越易死亡
第4章灭菌与空气净化
连续灭菌与分批灭菌的比较
（1）连续灭菌的优缺点
优点 ✓保留较多的营养质量 ✓容易放大 ✓较易自动控制； ✓缩短灭菌周期； ✓发酵罐利用率高； ✓蒸汽负荷均匀。
ห้องสมุดไป่ตู้缺点
设备比较复杂，投 资较大，染菌几率 大，对蒸汽要求高， 不适用大量固体物 质的灭菌。
✓在某些情况下，可使
发酵罐的腐蚀减少；
相对抵抗力 1
3 000 000 2～10 1～5
二、微生物的热死规律——对数残留定律
实验证明，微生物营养细胞的均相热死灭 动力学符合化学反应的一级反应动力学，即：
d d N tkN
第4章灭菌与空气净化
1
N：任一时刻的活菌数（个） t：灭菌时间（min） K：比热死速率常数（min-1）
取边界条件t0=0，N=N0，对（1）积分得
2、常用的无机氮源和有机氮源有哪些？各类 氮源在发酵培养基中有什么作用？
3、种子扩大培养的一般流程是怎样的？ 4、影响种子质量的因数有哪些？
第4章灭菌与空气净化
第四章 发酵工业的无菌技术
4.1 发酵工业的无菌技术
一、几个概念
1、灭菌：用物理或化学方法杀死或除去物料 或 设备中所有微生物，包括营养细胞、细 菌芽孢和孢子。
在发酵罐中进行实罐灭菌，是典型的 分批灭菌。全过程包括升温、保温、降温 三个过程。
第4章灭菌与空气净化
（2）连续灭菌 也称连消，指培养基在向发酵罐输
送的同时，在罐外经过一套灭菌设备连续 的加热灭菌，冷却后送入空消后的发酵罐 的灭菌法。
连续灭菌的流程有3种：
第4章灭菌与空气净化
（a）喷射加热连续灭菌流程
ln N N 0 K t 2
第4章灭菌与空气净化
4.2.2 培养基灭菌温度和时间的选择 高温短时灭菌
4.2.3 培养基的灭菌方法 （1）分批灭菌
也称实消、实罐灭菌、间歇灭菌，是指 将配制好的培养基输入发酵罐内，直接通 入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌 的操作过程 。
第4章灭菌与空气净化
第4章灭菌与空气净化
第4章灭菌与空气净化
（2）分批灭菌的优缺点
优点 ✓ 设备投资较少 ✓ 染菌的危险性较小 ✓ 人工操作较方便 ✓ 对培养基中固体物质含
量较多时更为适宜
缺点
灭菌过程中蒸汽
用量变化大，造成 锅炉负荷波动大， 一般只限于中小型 发酵装置。
第4章灭菌与空气净化
4.2.4 设备和管道的灭菌
1、种子罐、发酵罐、计量罐、补料罐等的
第4章灭菌与空气净化
（b）喷淋冷却连续灭菌流程
第4章灭菌与空气净化
（c）薄板换热器连续灭菌流程
第4章灭菌与空气净化
（3）固体培养基灭菌
固体培养基也和液体培养基一样，要先 蒸煮灭菌，但固体培养基呈粒状、片状或粉 状，流动性差不易翻动，吸水加热容易成团， 冷却困难。针对这些特点设计的转鼓式灭菌 机常用于酒厂、酱油厂。该设备能承受一定 压力，装料后旋紧进出口盖，就如同密封容 器。转鼓以0.5～1r/min徐徐转动，培养基得 到翻动，蒸汽沿轴心通入加热培养基，达到 一定温度后进行保温灭菌。灭菌完毕用真空 泵沿空心轴抽真空，转鼓内压力降低，培养 基冷却。
4.2.6 灭菌时间的计算
（1）分批灭菌时间的计算 【例4-1】 有一发酵罐内装40m3培养基，在
121℃进行实罐灭菌。原污染程度为每1mL 有2×105个耐热细菌芽孢，121℃时灭菌速 率常数为1.8min－1。求灭菌失败机率为 0.001时所需的灭菌时间。
第4章灭菌与空气净化
有一发酵罐，内装80 m3培养基，在 121℃温度下进行实罐灭菌。设每毫升培养 基中含有耐热菌的芽孢数为1.25×107个， 大肠杆菌为5×107个，霉菌为2.5×107 个 121℃时灭菌速率常数为0.0287s－1。试求 灭菌失败几率为0.001时所需的灭菌时间。
空罐灭菌及管道灭菌 2、空气总过滤器和分过滤器灭菌 3、种子培养基实罐灭菌 4、发酵培养基实罐灭菌 5、发酵培养基连续灭菌 6、补料实罐灭菌
第4章灭菌与空气净化
4.2.5 影响培养基灭菌的其他因素
影响培养基灭菌除了所污染杂菌的种类、 数量、灭菌时间和温度外，培养基成分、 pH值、培养基中颗粒、泡沫等对培养基灭 菌也有影响。 （1）培养基成分
4.2.1湿热灭菌原理
一、微生物的热阻 1、致死温度：杀死微生物的极限温度 2、致死时间：在致死温度时，杀死全部微
生物所需的时间 3、热阻：指微生物在某一特定条件（温度
和加热方式）下的致死时间
第4章灭菌与空气净化
表4-3 几种微生物对湿热的相对抵抗力
微生物名称 大肠杆菌 细菌芽孢 霉菌孢子 病 毒