第四章工业发酵灭菌2015-4讲课.ppt

第四章 工业发酵灭菌 知识目标 1、理解工业发酵常用的灭菌方法的 基本原理和适用范围。 2、掌握工业发酵培养基和发酵设备 灭菌工艺的选择。 3、掌握无菌空气制备的基本知识和 典型工艺流程。 能力目标 1、能针对不同的灭菌对象选择合 适的灭菌方法。 2、能对培养基进行实罐灭菌。 防腐（antisepsis） 防腐就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食品等发生霉腐的措施。 （1）低温 （4）高渗 （2）缺氧 （5）高酸度 （3）干燥 （6）防腐剂 一、热灭菌法 原理：加热可以使微生物细胞蛋白质变性，从而达到消灭微生物的目的。由于微生物对高温敏感，因而高温灭菌是一种有效的灭菌方法，目前被广泛运用。 类别： 1、干热灭菌 2、湿热灭菌 （一）干热灭菌 1、火焰灭菌：酒精灯直接灼烧，如接种环、试管口、小金属工具等，简单有效、但局限性大。 2、干热灭菌：不宜灼烧的物品，则可选用干燥热空气灭菌，温度为营养细胞100℃1h，芽孢160℃2h，适合对象：玻璃、陶瓷、金属等耐高温物品。 干热灭菌方法 把待灭菌物品放入烘箱，将箱内温度设定为160-170℃，维持1-2h。 注意： （1）温度不能超过180℃，否则玻璃器皿上的棉塞或所包纸张被烤焦着火！（2）由于干热空气穿透力弱，所以灭菌物品不能放得太紧。（3）降温要缓慢进行，以免玻璃破裂，待箱内温度降至80℃以下时，才能打开烘箱门，过高温度开门物品易着火！ 表4-1 干热灭菌所需温度和时间 湿热灭菌与干热灭菌比较 同一温度下湿热灭菌效果好，因为： 1、在湿热下，菌体吸收水分，蛋白 质更容易凝固。 2、湿热蒸汽的穿透力大。 3、湿热的蒸汽有潜热存在。能迅 速提高灭菌物体温度。 常用的湿热灭菌方法 1、煮沸灭菌法：将物品放入水中煮沸15-20min杀死菌体，但芽孢必须煮沸1-2h，可加入0.5％石炭酸或碳酸钠，该法适用于一般食品和器材消毒。 2、巴斯德消毒法：高温破坏食品营养及风味，消毒方法为60-62℃加热30min或70℃加热15min，杀死病原菌和一部分微生物，如牛奶、啤酒、酱油等食品的灭菌。 4、高压蒸汽灭菌 最有效、应用最广泛的灭菌方法。 灭菌条件：压力0.1MPa，温度121℃，维持15-30min。 使用注意：必须彻底排除冷空气，否则显示温度与实际温度有偏差；灭菌完毕缓慢减压否则液体爆沸；待压力降为零方可开启盖子否则蒸汽烫伤。 二、辐射灭菌法 利用高能量的电磁辐射和微粒辐射来杀死微生物的灭菌方法。 方法：紫外线、X射线、伽马射线等，最常用为紫外线。 紫外线穿透力弱，只能用于表面灭菌，如无菌室、培养间、台面灭菌，波长250-270nm杀菌作用最强，剂量为30W照射30min。 三、化学药品灭菌 特殊场合可采用化学药品灭菌，如：手、某些器械、操作间、无菌室等。 原理：使蛋白质变性，酶失活，破坏细胞膜通透性。 种类：甲醛、苯酚、高锰酸钾、新洁尔灭和氯化汞等（详见课本46页表4-6）。 方法：浸泡、添加、擦拭、喷洒、气态熏蒸等。 四、臭氧灭菌 利用臭氧的氧化作用杀死微生物。 臭氧氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所需要的酶，并破坏细胞膜，杀死细菌，具有安全、作用明显、无污染、安装灵活等优点。 主要用于洁净室、净化设备的消毒。 五、过滤除菌 用适当的过滤材料对液体或气体进行过滤，去除微生物的方法称为过滤除菌。 此法主要用于热敏性物质（生长因子、抗生素等）的灭菌和发酵用无菌空气的制备。 液体除菌器种类：蔡氏细菌过滤器、烧结玻璃细菌过滤器、纤维素微孔过滤器等。 第二节 培养基和发酵设备 的湿热灭菌 一、培养基灭菌条件的选择 1、灭菌温度和灭菌时间的选择 既能达到灭菌要求，又能减少营养成 分被破坏程度。 Q10：温度升高10 ℃ 时的反应速率常数 与原温度时的反应速率常数的比值。 微生物热死规律（对数残留规律） 采用高温快速灭菌方法效果较好。 2、影响培养基灭菌效果的因素 影响培养基灭菌效果的除了温度和时间外，培养基成分、pH、培养基颗粒和泡沫等因素也是影响培养基灭菌的条件。 （1）油脂、糖、蛋白质增强微生物的耐热性，灭菌温度要高些。 （2）pH对微生物的耐热性影响也很大，pH6.0-8.0最耐热，小于6.0愈低灭菌所需时间愈短（表4-8）。 （3）颗粒愈小灭菌愈容易，直径小于1mm影响不大。 （4）泡沫中空气形成隔热层，造成传热难，难以杀灭空气中的微生物，可加入少量消沫剂 18-11-2013 二、培养基的灭