生物工程设备生物工程系生物工程系第1章培养基及培养基灭菌设备本章重点：1.热灭菌原理2.理论灭菌时间的计算对数残留定理3.实罐灭菌及计算4.连续灭菌设备及流程设计第1章培养基及培养基灭菌设备第1节培养基灭菌方法第2节培养基实罐灭菌及计算第3节培养基连续灭菌的设备及计算第4节培养基灭菌的工程要求第1节培养基灭菌方法1、染菌的危害性2、灭菌方法3、发酵工业中培养基灭菌的特点4、培养基灭菌的要求5、对数残留定律1.染菌的危害性•产生有害物质•染菌消耗了培养基中有效的营养成分•使生物反应发生异常变化、分解产物生产能力下降产品质量下降、收率降低生产失败2.灭菌方法•化学试剂灭菌•电磁波、射线灭菌•过滤除菌•湿热灭菌•干热灭菌•火焰灭菌化学试剂灭菌利用化学试剂对微生物的氧化作用或损伤细胞等进行灭菌常用的化学试剂：氧化剂：高锰酸钾、漂白粉醇类：乙醇酚类：石碳酸、来苏尔甲醛环氧乙烷、新洁而灭电磁波、射线灭菌利用高能电磁波、紫外线或放射性物质产生的高能粒子射线穿透微生物细胞进行灭菌过滤除菌利用过滤介质将微生物菌体细胞过滤进行灭菌湿热灭菌利用高温饱和蒸汽将物料的温度升高使微生物体内的蛋白质变性进行灭菌干热灭菌利用热空气将微生物体内的蛋白质氧化进行灭菌火焰灭菌利用火焰直接把微生物杀死3.发酵工业培养基灭菌的特点•数量多•含有很多固体物质•有利生产菌的生长•方便易行价格便宜培养基灭菌方法湿热灭菌特点:§蒸汽来源方便，控制操作条件方便§蒸汽冷凝时会放出大量潜热，并具有很强的穿透力培养基灭菌应采用高温蒸气灭菌---湿热灭菌4.培养基灭菌的要求•无杂菌,营养成分破坏少培养基灭菌要解决的问题是：§灭菌的温度§灭菌的时间5.对数残留定律微生物最适生长温度范围菌种最适温度最低温度最高温度嗜冷菌5-10℃0℃20-30℃多数微生物25-37℃5℃45-50℃嗜热菌50-60℃30℃70-80℃5.对数残留定律•一般微生物在60℃经过10分钟即可全部杀死•有芽孢细菌可以忍受高温在100℃下经过几分钟至数小时才能全部杀死•嗜热的芽孢杆菌在120℃,20-30分钟才能杀死5.对数残留定律灭菌时间lgT1T2T3T45.对数残留定律•生物受热后随时间而逐渐死亡是按一级化学反应动力学规律进行的•温度和时间的关系可用对数残留定律确定对数残留定律当N=N0→NS，τ=0→τNddN∝−τSNNK0ln1=τSNNK0lg303.2=τ对数残留定律τ:灭菌时间(S)K:灭菌速率常数(1/S)N0:开始灭菌时培养基中原有菌的个数(2×107个/ml)NS:灭菌结束后培养基中...
