页数：42页文件大小：6.51 MB来源： 发酵工艺学ppt课件
本课件讲解发酵无菌保障的两大环节。培养基部分区分消毒与灭菌概念，说明化学试剂、射线、干热、湿热、过滤与火焰六类除菌方法，比较间歇灭菌与连续灭菌的设备流程及优缺点；空气净化部分介绍辐射、热杀菌、静电与过滤四类除菌方法，剖析深层介质过滤的拦截机理，并给出从高空取气、压缩冷却、除油除水到加热过滤的完整无菌空气制备流程。
第三章 培养基灭菌与空气净化 第一节 培养基灭菌 一、灭菌的原理和方法
消毒（disinfection）与灭菌（sterilization）的区别？
关于灭菌和消毒的不正确的理解是（ ）
除菌的方法
| 灭菌方法 | 条件／介质 | 适用范围 |
|---|---|---|
| 1. 化学试剂灭菌法 | 甲醛、乙醇或新洁尔灭、高锰酸钾等 | 环境、皮肤及器械的表面消毒 |
| 2. 射线灭菌法 | 电磁波、紫外线或放射性物质 | 无菌室、接种箱 |
| 3. 干热灭菌法 | 常用烘箱，160℃ 下保温 1h | 金属或玻璃器皿 |
| 4. 湿热灭菌法 | 利用饱和蒸汽灭菌，121℃，30min | 生产设备及培养基灭菌 |
| 5. 过滤除菌法 | 利用过滤方法阻留微生物 | 制备无菌空气 |
| 6. 火焰灭菌法 | 火焰 | 接种针、玻璃棒、三角瓶口 |
谷氨酸棒状杆菌的培养液常采用的灭菌方法是（ ）
二、培养基的湿热灭菌
（一）间歇灭菌（常用）
将配制好的培养基同时放在发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程，也称实罐灭菌。
培养基间歇灭菌过程中的温度变化情况：过程包括升温、保温和冷却三阶段。
| 阶段 | 对灭菌的贡献 |
|---|---|
| 升温 | 20% |
| 保温 | 75% |
| 冷却 | 5% |
（二）连续灭菌（又称连消）
将培养基在发酵罐外通过连续灭菌装置进行加热、保温和冷却而进行灭菌。
问题：连续灭菌的基本设备有哪些？
连续灭菌的流程与设备
本页以曲线图展示连续灭菌过程中温度的变化（虚线），建议对照原图补充升温、保温与降温各段的温度与时间参数。
（三）间歇灭菌与连续灭菌的比较
| 方式 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 连续灭菌 | 1. 高温短时灭菌，培养基营养成分损失少；2. 发酵罐占用时间缩短，利用率高 | 1. 设备复杂，操作麻烦，染菌机会多；2. 不适合含大量固体物料的灭菌 |
| 间歇灭菌 | 1. 设备要求低，不需另外加热、冷却装置；2. 操作要求低，适合小批量生产规模；3. 适合含大量固体物料的灭菌 | 1. 培养基的营养物质损失大，灭菌后培养基质量下降；2. 发酵罐的利用率较低；3. 不适合大规模生产的灭菌 |
罐头食品在很长时间内不会腐败变质，是因为（ ）。
第二节 空气净化（除菌）
发酵对空气无菌程度的要求：一般要求 1000 次使用周期中只允许有一个菌通过，即经过滤后空气的无菌程度为 N = 10-3。
一、空气除菌的方法
二、空气过滤除菌的原理与介质 1. 过滤除菌的种类
2. 深层介质过滤的原理
微粒随气流通过滤层时，由于滤层纤维的层层阻碍，使气流出现无数次改变运动速度和方向的绕流运动，引起微粒与滤层纤维间产生惯性冲击、拦截、布朗扩散、重力沉降、静电引力等作用把微粒滞留在纤维表面上，实现过滤的目的。
3. 空气过滤除菌介质（1）纤维状或颗粒状过滤介质
缺点：体积大，装填费时费力，松紧度不易掌握，空气压降大。
（2）纸类过滤介质——超细玻璃纤维纸
3～6 张叠在一起使用，过滤效率高，压降小。缺点：强度不大（特别是受潮后）。
发酵生产中制备无菌空气的大致过程：空气 → 空压机 → 贮气罐 → 冷却 → 除油水 → 加热（空气预处理）→ 总过滤器 → 分过滤器 → 无菌空气。
三、空气的预处理目的：
1. 提高压缩前空气的洁净度
高空取气管
高效前置过滤除菌流程
2. 空气压缩和压缩空气的冷却
因为：
一般用列管式冷却器进行冷却。
空气贮罐
3. 压缩空气的除油除水
冷却降温后的空气湿度增大，会使过滤介质受潮失效。
| 设备 | 原理 | 分离效率 |
|---|---|---|
| 旋风分离器 | 利用离心力进行沉降 | 对于 10 μm 以上的微粒分离效率较高 |
| 丝网分离器 | 利用惯性进行拦截 | 分离效率较高，能除去 2～5 μm 的细小颗粒 |
本页为旋风分离器的结构示意图，建议对照原图补充进气、出气与排尘口等结构名称。
采用惯性拦截等机理，有效去除空气中的水、油雾、尘埃，不锈钢丝网可清洗，使用寿命长。
4. 空气的加热
将除油水的空气加热（温差在 10～15℃ 左右），降低相对湿度（达 50%～60%）后，输入过滤器。用列管换热器。
空气过滤除菌设备流程：空压机 → 储罐 → 二级冷却 → 加热器 → 空气过滤（含粗过滤）。
四、空气过滤器——过滤除菌的关键设备。本页起展示发酵车间的大型空压机与空气过滤器实物。
本页为 180 M3 发酵罐车间大型空气压缩机的实景照片，建议对照原图补充机组型号与供气能力说明。
本页为发酵车间空气过滤器的实景照片，建议对照原图补充过滤器型式与滤材说明。
空气净化的流程
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