江南大学：《发酵工程原理与技术》课程教学资源（课件讲稿）第五章 培养基及设备的灭菌

1 1 第五章 培养基及设备的灭菌

1 1 第五章 培养基及设备的灭菌

2 2 本章讲述的内容 第一节 培养基灭菌的目的、要求 和方法 第二节 湿热灭菌的理论基础 第三节 培养基灭菌的工程设计

2 2 本章讲述的内容 第一节 培养基灭菌的目的、要求 和方法 第二节 湿热灭菌的理论基础 第三节 培养基灭菌的工程设计

3 3 第一节 培养基灭菌的目的、要 求和方法 一、定义 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

3 3 第一节 培养基灭菌的目的、要 求和方法 一、定义 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

4 4 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

4 4 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

5 5 二、培养基灭菌的目的 1，在发酵过程中夹杂其它杂菌造成的后果： • 生产菌和杂菌同时生长，生产菌丧失生产能力； • 在连续发酵过程中，杂菌的生长速度有时会比生 产菌生长得更快，结果使发酵罐中以杂菌为主； • 杂菌及其产生的物质，使提取精制发生困难 • 杂菌会降解目的产物； • 杂菌会污染最终产品，杂菌会污染最终产品； • 发酵时如污染噬菌体，可使生产菌发生溶菌现象

5 5 二、培养基灭菌的目的 1，在发酵过程中夹杂其它杂菌造成的后果： • 生产菌和杂菌同时生长，生产菌丧失生产能力； • 在连续发酵过程中，杂菌的生长速度有时会比生 产菌生长得更快，结果使发酵罐中以杂菌为主； • 杂菌及其产生的物质，使提取精制发生困难 • 杂菌会降解目的产物； • 杂菌会污染最终产品，杂菌会污染最终产品； • 发酵时如污染噬菌体，可使生产菌发生溶菌现象

6 6 2，工业上具体措施包括： 1）使用的培养基和设备须经灭菌； 2）好氧培养中使用的空气应经除菌处理 ； 3）设备应严密，发酵罐维持正压环境； 4）培养过程中加入的物料应经过灭菌； 5）使用无污染的纯粹种子

6 6 2，工业上具体措施包括： 1）使用的培养基和设备须经灭菌； 2）好氧培养中使用的空气应经除菌处理 ； 3）设备应严密，发酵罐维持正压环境； 4）培养过程中加入的物料应经过灭菌； 5）使用无污染的纯粹种子

7 7 3，培养基灭菌的目的 • 杀灭培养基中的微生物，为后续发 酵过程创造无菌的条件

7 7 3，培养基灭菌的目的 • 杀灭培养基中的微生物，为后续发 酵过程创造无菌的条件

8 8 4，培养基灭菌的要求 • 达到要求的无菌程度（10-3） • 尽量减少营养成分的破坏，在灭菌过 程中，培养基组分的破坏，是由两个 基本类型的反应引起的： – 培养基中不同营养成分间的相互作用； – 对热不稳定的组分如氨基酸和维生素等 的分解

8 8 4，培养基灭菌的要求 • 达到要求的无菌程度（10-3） • 尽量减少营养成分的破坏，在灭菌过 程中，培养基组分的破坏，是由两个 基本类型的反应引起的： – 培养基中不同营养成分间的相互作用； – 对热不稳定的组分如氨基酸和维生素等 的分解

9 9 4，灭菌的方法 • 化学法 – 化学药品灭菌法 • 物理法 – 干热灭菌法 – 湿热灭菌法 – 射线灭菌法

9 9 4，灭菌的方法 • 化学法 – 化学药品灭菌法 • 物理法 – 干热灭菌法 – 湿热灭菌法 – 射线灭菌法

10 10 5，湿热灭菌的原理 • 每一种微生物都有一定的最适生长温度 范围。当微生物处于最低温度以下时， 代谢作用几乎停止而处于休眠状态。当 温度超过最高限度时，微生物细胞中的 原生质胶体和酶起了不可逆的凝固变性 ，使微生物在很短时间内死亡，加热灭 菌即是根据微生物这一特性而进行的

10 10 5，湿热灭菌的原理 • 每一种微生物都有一定的最适生长温度 范围。当微生物处于最低温度以下时， 代谢作用几乎停止而处于休眠状态。当 温度超过最高限度时，微生物细胞中的 原生质胶体和酶起了不可逆的凝固变性 ，使微生物在很短时间内死亡，加热灭 菌即是根据微生物这一特性而进行的