食用菌生产技术 灭菌和消毒1

微生物与免疫基础
间歇灭菌法
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• 又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法 • 具体做法是将物品放在80~100℃下煮沸15~60分钟， 以杀死其中所有微生物的营养体，然后置室温或 37℃下保温过夜，诱导其中的芽孢发芽，第二天 再以同法煮沸和保温过夜，如此连续重复该过程3 次以上，即可在较低温度下达到彻底灭菌的效果 • 适用范围：不耐高温的培养基、药液、酶制剂、 血清等的灭菌。 • 例如：培养硫细菌的含硫培养基采用此法灭菌可 保证培养基内所含元素硫在99~100℃下保持正常 结晶形，若用121℃加压法灭菌，就会引起硫的融 化。
法
微生物与免疫基础
干热与湿热 灭菌的比较
干热与湿热空气对不同细菌的致死时间比较
90℃， 加热方式 干热 90℃，相对 加热方 90 细菌种类 湿度分别 式 为 ℃ 细菌种 类 20% 80% 白喉棒杆 24h 菌 痢疾杆菌 3h 2h 2h 2min 伤寒杆 菌 2min 葡萄球 菌
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微生物与免疫基础
灼烧法
• 直接在火焰灼烧灭菌。 直接在火焰灼烧灭菌。 • 特点： 特点： 最简单、 最简单、最彻底的加 热灭菌方法， 热灭菌方法， 对被灭菌物品破坏极 大 • 应用范围： 应用范围： 接种工具 金属小工具 试管口的灭菌
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微生物与免疫基础
• 让牛奶等液体食品停 留在140℃左右（如 137℃或143℃）的温 度下保持3~4s，急剧 冷却至75℃，然后经 均质化后冷却至20℃ （其流程见图） • 效果：达到灭菌的目 的，处理后的饮料可 存放长达6个月。
巴氏消毒法的演化——超高温巴斯德 灭菌法
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不易阻塞、滤速快、可处 理大容量的液体 但当滤膜孔径小于0.22nm 时易引起孔阻塞，且过滤 除菌无法滤除病毒、噬菌 体和支原体。 核孔滤器：由核辐射出来 的很薄的聚碳酸胶片，再 经化学蚀刻而制成的过滤 介质 • 应用：用于对热敏感液体 的除菌，如含有酶或维生 素的溶液、血清等。发酵 工业上采用过滤方法获得 无菌空气
微生物与免疫基础
干烤灭菌
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• 在电热干燥箱内（见图）利用热空气灭菌。一般箱内空气升 温到150~170℃，维持1~2h • 注意：电热干燥箱内温度不要超过180℃，以防棉塞和包装 纸等烤焦而燃烧 • 应用范围：玻璃器皿、陶瓷制品等
微生物与免疫基础
巴氏消毒法
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微生物与免疫基础
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许多化学药剂能抑制或杀死微生物
灭菌剂 有 严 格 的 界 限 没 ， 间
消毒 化学物 消毒
消毒剂 剂
防腐剂 剂
三 者 之
剂
Fra Baidu bibliotek
微生物与免疫基础
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理想的消毒剂应具有的特征
• 杀灭各种类型的微生 物。 • 作用迅速。 • 不损伤机体组织或不 具毒性作用。 • 其杀菌作用不受有机 体的影响。 • 能透过被消毒的物体。 • 易溶于水，与水形成 稳定的水溶液或乳化 液。 • 当接触热、光或不利 的天气条件时不易分 解。 • 不损害被消毒的材料。 • 价格低廉，运输方便。
微生物与免疫基础
氧化剂
原理 作用于 蛋白质 的巯基 使蛋白 质和酶 失活， 强氧化 剂还可 破坏蛋 白质的 氨基和 酚羟基 种类 高锰 酸钾 特 点 在酸性溶液中作用增强； 有机物的存在会还原二氧 化锰；用于已经清洗的物 体表面消毒；浓度过高对 皮肤有刺激性。 分解成水和氧 缺点是容易因分解而失效 漂白粉 缺点是碱性太大
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用于灭菌的电磁波 红外线，效果差 可见光，效果差 X射线，电离杀菌 γ射线，电离杀菌 微波，较常用 紫外线，常用
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紫外线杀菌
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• 原理：当微生物被照射 • 使用范围：物体表面 时，细胞的DNA吸收能 消毒和空气、水的消 量，形成胸腺嘧啶二聚 毒。广泛应用于微生 体，此时腺嘌呤无法正 物化验室、医院、公 确配对，从而干扰DNA 共场所的空气消毒 的复制和蛋白质的合成， • 使用剂量：1W/m3 造成微生物的死亡 • 注意事项：防止紫外 • 杀菌波长257nm左右 线对人体的直接照射， • 杀菌特点：穿透力很弱， 以免损伤皮肤和眼结 易被固形物吸收，不能 膜 透过普通玻璃和纸张。
微生物与免疫基础
重金属盐类
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• 原理： 细胞蛋白质结合而使之变性 进入细胞后与酶上的—SH相结合而使酶失去活性 与细胞的主要代谢物发生螯合作用，或者取代细胞结构上的 主要元素，使正常的代谢物变成无效的化合物，从而抑制微 生物的生长或导致死亡 • 举例： 升汞（HgCl2），1：500~1：2000的升汞溶液对大多数细菌有 杀灭作用，浓度为0.1%的升汞常用于人手和器皿的消毒 红汞：于皮肤、黏膜及小创伤的消毒。 硫酸铜：对真菌和藻类效果较好，常用于游泳池的消毒 硫酸铜与石灰水以适当比例配制成波尔多液，用于苹果、葡 萄等果树的喷施，杀灭真菌、螨以及防治植物病害，
• 此法最早由法国微生物学家巴斯德采用 • 应用范围：常用于牛奶、啤酒、果酒、酱油、醋与食品等 不能进行高温灭菌的液体的一种消毒方法，其主要目的是 杀死其中无芽孢的病原菌，而又不影响食品的营养和风味。 • 巴氏消毒法是一种中温消毒法，具体的处理温度和时间各 不相同，一般在60~85℃下处理15秒至30分钟。具体的方法 可分两类 第一类是经典的低温维持法（LTH），将待消毒的物品，在 60~62℃加热30min或70℃加热15min， 另一类是高温瞬时法（HTST），消毒时只需将待消毒物品 如牛奶在71.6℃保持15S。
90℃， 干热 90℃，相对 9 湿度分别 0 为 ℃ 20% 80% 3h 8h 2h 3h 2min 2min
微生物与免疫基础
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干热和湿热空气穿透力的比较
加热 温度/℃ 加热时 透过布的层数及其 方 间/h 温度/℃ 式 20层 40层 100层 干热 130~140 湿热 105 4 4 86 101 72 101 70以下 101
微生物与免疫基础
常规加压灭菌法
• 也称高压蒸汽灭菌法 • 本法是目前应用最广、 最有效的灭菌方法。 加压灭菌法适用于一 切微生物学实验室、 医疗保健机构或发酵 工厂中对培养基及多 种器材、物料的灭菌 • 常见有卧式高压蒸汽 灭菌锅和手提式高压 蒸汽灭菌锅
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微生物与免疫基础
微生物与免疫基础
常用的 消毒剂
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氧化剂
重金属 盐类
有机化 酸碱 合物 类物质
高锰 酸钾
过氧 化氢
氯
过氧 乙酸
酚类
醇类
甲醛
表面活 性剂
微生物与免疫基础
酸碱类物质
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• 原理在于极端酸碱条件可使蛋白质变性 • 实例： 石灰以1：4或1：8配成糊状，消毒排泄物及 地面 醋酸加热蒸发可以进行空气消毒 苯甲酸、山梨酸和丙酸则是食品防腐剂
微生物与免疫基础
膜滤器 结构
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微生物与免疫基础
干燥
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• 水是微生物细胞的重要成分，占生活细胞 的90%以上，它参与细胞内的各种生理活动， 因此说没有水就没有生命。降低物质的含 水量直至干燥，就可以抑制微生物的生长， 防止食品、衣物等物质的腐败与霉变。因 此干燥是保存各种物质的重要手段之一
微生物与免疫基础
几个基本概念
商业灭菌
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这是从商品角度对某些食品提出的灭菌要求。就是指食品经过 杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无 活的微生物检出，或者仅能检出极少数的非病原微生物，但它 们在食品保藏过程中，是不可能进行生长繁殖的，这种灭菌要 求，就叫做商业灭菌。
微生物与免疫基础
有害微生物的控制
• • • • 几个基本概念 常用的灭菌方法 常用的消毒方法 影响灭菌和消毒的因素
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微生物与免疫基础
彻底杀灭一切 微生物
控制有害微 生物的措施
（仅杀灭病 原微生物）
高等教育 “十一五” 国家级规划 部分杀死教材
杀灭法 灭菌 杀菌 溶菌 消毒
微生物与免疫基础
微波杀菌
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• 微波是指频率在300MHz到300 000Mhz的电磁波 • 杀菌原理：微波的杀菌作用主要是微波的热效应造 成的。微生物在微波电磁场的作用下，吸收微波的 能量产生热效应，同时，微波造成分子加速运动使 细胞内部受到损害，从而导致微生物死亡 • 特点：加热均匀、热能利用率高、渗透能力强、加 热时间短 • 应用范围：进行培养基灭菌、酒精消毒
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煮沸消毒法
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• 物品在水中煮沸100℃维持15min以上，可 杀死细菌和真菌的营养细胞，但不能杀死 全部细菌芽孢和真菌孢子。延长煮沸时间 或在水中加入1%Na2CO3或2%~5%石炭酸可 增加消毒效力 • 特点：煮沸法方便易行 • 应用范围：消毒方法，应用范围较广。常 用于家庭中消毒餐具、衣物和饮用水。
微生物与免疫基础
过滤除菌
• 原理：利用过滤介质除去 菌体 • 种类： 以棉花、玻璃纤维或石棉 为过滤介质 膜滤器 ：微孔滤膜（由醋 酸纤维素或硝酸纤维素制 成的比较坚韧的具有微孔 （25~0.025nm）的膜）为 过滤介质 微孔滤膜特点： 孔径小 价格低 可高压灭菌
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连续加压灭菌法
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• 在发酵行业中也称“连消法” • 此法只在大规模的发酵工厂中作培养基灭菌用 • 让培养基在发酵罐外连续不断地进行加热、维持 和冷却，然后才进入发酵罐。培养基一般加热至 135~140℃维持5~15s。
微生物与免疫基础
辐射灭菌
• 概念：是利用电磁 辐射产生的电磁波 杀死大多数物质上 的微生物的一种有 效方法 • • • • • • •
干燥
湿热灭菌法 巴氏消毒法 煮沸消毒法 间歇灭菌法 常规加压灭菌法 连续加压灭菌法
灼烧法 干烤灭菌
微生物与免疫基础
加热灭菌
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• 原理：微生物细胞的蛋白质、核酸等 大分子物质对高温非常敏感当环境温 度超过微生物的最高生长温度，将会 引起微生物死亡 • 应用范围：最广的一类灭菌或消毒的方
抑制霉腐 微生物
抑制法 防腐 化疗
抑制宿主体 内的病原微 生物
抑 菌
微生物与免疫基础
杀菌、溶菌、抑菌的区别
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溶 菌
杀菌
微生物与免疫基础
几个基本概念
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灭菌 指采用某种强烈的理化因素杀死物体中所有微生物的措施， 包括病原微生物和非病原微生物。灭菌后的物体不再有可存活 的微生物。 消毒 是指利用某种方法杀死物质中所有病原微生物的一种措施， 它可以起到防止感染或传播的作用，而对被消毒的物质基本无 害的措施。 防腐 是在某些化学物质或物理因子作用下，能防止或抑制微生物 生长繁殖但又未死亡的一种措施，它能防止食物腐败或防止其 它物质霉变，这是一种抑菌作用
微生物与免疫基础
• 水蒸汽具有更强的穿透力，能更有效地杀灭 微生物 • 水蒸汽存在潜热，当蒸汽液化为水时可放出 大量热量，故可迅速提高灭菌物品的温度， 缩短灭菌时间 • 蛋白质的含水量与其凝固温度成反比，因此 湿热更易将蛋白质的氢键打断，使其发生变 性凝固。
在相同温度下，湿热灭菌要比干热 灭菌更有效
任何物体内外 生物体表、酒、 有机质物体内 乳等 外 一切微生物 有关病原菌 一切微生物 彻底杀灭 杀死或抑制 抑制或杀死
加压蒸汽灭菌， 70%酒精消毒， 冷藏、干燥、 辐射灭菌 巴氏消毒法 糖渍、盐腌、 化学防腐剂
微生物与免疫基础
灭菌方法 加热灭菌 干热灭菌法 辐射灭菌 过滤除菌
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杀菌 不是专门术语，它是灭菌和消毒的统称。有时系指 消毒，有时是指商业灭菌 无菌 是指没有活的微生物存在的状态。
微生物与免疫基础
灭菌、消毒、防腐的比较
比较项目 处理因素 处理对象 微生物类 型 对微生物 作用 实例 灭菌 强理、化因素 消毒 理、化因素
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防腐 理、化因素