《灭菌技术》PPT课件

式中N0——灭菌开始时原有的菌数，个；
根据上述的对数残留方程式，如果要求达到彻底灭菌，
2018/11/25
11
4-5表121℃下，不同细菌芽孢的k值
细菌名称 枯草芽孢杆菌 硬脂嗜热芽孢杆菌FS1518 K值/ min-1 3.8-2.6 0.77
硬脂嗜热芽孢杆菌FS617
产气梭状芽孢杆菌PA3679
2018/11/25
2.9
1.8
12
（二）培养基的分批灭菌（实罐灭菌、实消）
1．培养基预热 灭菌时，培养基需要先加热到 80-90℃，然后再导入蒸汽升温到120-130℃进行 灭菌。预热的方法是：先将各排气阀门打开，将 蒸汽引入夹套或蛇管进行预热，待罐温升到 8090℃，将排气阀门逐渐关小。 预热的目的：一是防止直接导入蒸汽时由于培养 基与蒸汽的温差过大而产生大量的冷凝水使培养 基稀释，二是防止直接导入蒸汽容易造成泡沫急 剧上升而引起物料外溢。
1
第一节 灭菌 灭菌是指用物理的或化学的方法杀灭或除 掉物料及设备中一切有生命的有机体的技 术或工艺过程。 一、常用灭菌方法的基本原理 （一）化学物质（药剂）灭菌 化学药剂适用于生产车间环境的灭菌，接 种操作前小型器具的灭菌等。 常用的化学药剂介绍如下：
2018/11/25 2
9
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于微生物细胞内酶蛋白受热 凝固变性所致。 在培养基进行湿热灭菌时，微生物受热后，其死 亡细胞的个数变化与化学法反应的浓度变化一样， 遵循一定的规律，培养基中的微生物受热死亡的 速率与任一瞬间残存的微生物数量成正比，这就 是“对数残留定律”，用下式表示： dN/dt= - kN （4-1）
2018/11/25 14
图4-1 实罐灭菌设备示意图
2018/11/25
15
3．冷却 待灭菌将要结束时，应立即引入无菌空气 以保持罐压，然后打开夹套或蛇管冷却水 冷却，以避免罐压迅速下降，产生负压而 抽吸外界空气。 注意：在引入无菌空气前，罐内压力必须 低于过滤器压力，否则培养基（或物料） 将倒流入过滤器内。
第三章 灭菌技术
【本章学习的目的和要求】
1.了解培养基灭菌的原理；了解发酵培养液的无
菌检查方法；了解空气除菌的原理。 2.熟悉空气过滤除菌的流程和常见设备无菌。 3.掌握常用的灭菌方法和原理；掌握培养基分批 灭菌和连续灭菌的操作流程；掌握发酵用空气的 质量标准。
2018/11/25
2018/11/25 3
表4-1 干热灭菌所需温度和时间
灭菌温度（℃） 灭菌时间（min）
170
160 150 140 121
2018/11/25
60
120 150 180 过夜
4
(四)湿热灭菌 一般的湿热灭菌条件为121℃，30min
（五）过滤除菌
二、培养基的灭菌 目前在工业生产中培养基的灭菌通常采用 湿热灭菌法，包括实罐灭菌（实消）、连 续灭菌（连消）两种方法
1．微生物的热阻
致死温度:杀死微生物的极限温度。
致死时间:在致死温度下，杀死全部微生物 所需要的时间成。 在致死温度以上，温度越高，致死时间越 短。
2018/11/25 7
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4-3 微生物对湿热的相对抵抗力
2018/11/25
16
（三）培养基的连续灭菌（连消）
培养基配 料
配 料 罐
连消泵 预 热 加 热 桶 器
维 持 罐
加入灭菌的 冷 却 发 酵 培养基 器 罐
2Baidu Nhomakorabea18/11/25
17
1．连续灭菌工艺的特点 （1）在较高的温度和较短的时间内灭菌，营养 成分破坏的少； （2）发酵罐非生产占用时间缩短，容积利用率 提高； （3）热能利用合理，适于实现自动化控制； （4）不适用于粘度大或固形物含量高的培养基 灭菌； （5）增加了一套连续灭菌装置，操作环节增多， 从而增加了染菌的机率。
式中 N——培养基中残存活菌数 t ——受热时间，min k ——反应速率常数(又称比死亡速率常数)， min-1；与灭菌温度、菌种特性有关
2018/11/25 10

Nt=N0e-kt
Nt ——灭菌结束时残留的菌数，个。 即Nt=0,则所需的灭菌时间t为无限长，这在实际生产中 是不可行的，因此实际设计时，常采用Nt=0.001（即在 1000批次灭菌中只有1批是失败的）。如以残留菌数的对 数与灭菌时间t的实测数在半对数坐标纸上绘图，得出的 残留曲线为一直线其斜率的绝对值为比死亡速率常数k。
2018/11/25
13
2．培养基灭菌
当罐温升到80-90℃时，将蒸汽从进气口、 排料口、取样口直接导入罐内、使罐温上 升到120-130℃，保温30min。 灭菌时应注意：各路蒸汽进口要畅通，防 止逆流；罐内液体翻动要剧烈，以使罐内 物料达到均一的灭菌温度；排气量不宜过 大，以节约蒸汽用量。
1．乙醇 70%-75%乙醇溶液杀菌作用最强 2．甲醛 将甲醛溶液（37%）直接加热， 按18ml/m3计算用量 3．新洁而灭 0.25%的溶液
4 ．石炭酸 3%-5% 的水溶液 。
(二)辐射灭菌 紫外线波长在240-300nm范围内 （三）干热灭菌 一般要求160-170℃，保温1-2h
微生物名称 细菌芽孢 霉菌孢子 病毒 大肠杆菌
相对抵抗力
3×106
2-10
1-5
1
2018/11/25
8
表4-4 在不同温度下的湿热灭菌杀死芽 孢所需要的时间
温度（℃） 100 110 115 121 125 130 140
2018/11/25
时间（min） 1200 180 30 15 6.5 2.5 0.9
2018/11/25 5
表4-2 不同灭菌条件下对培养基营养 成分破坏的情况
灭菌温度 （℃） 100 灭菌时间(min) 400 培养基营养成分破 坏量（%） 99.3
110
115 120 130
30
15 4 0.5
67
50 27 8
140
150
2018/11/25
0.08
0.01
2
<1
6
（一）微生物的死亡速率与理论灭菌时间