发酵工程 发酵工业无菌技术

4发酵工业的无菌技术思考题1、发酵工业中污染杂菌的危害及其预防措施2、灭菌、消毒、除菌与防腐3、灭菌的常用方法及其机理4、湿热灭菌的理论计算5、空气灭菌的常用方法6、简述好氧发酵无菌空气制备的工艺流程与要求。什么是染菌？发酵过程中除了生产菌以外，还有其它菌生长繁殖。一、发酵工业的无菌处理

灭菌（sterilization）是指用物理或化学方法杀灭或去除物料或设备中一切有生命物质的过程。灭菌实质上可分杀菌和溶菌两种，前者指菌体虽死，但形体尚存，后者则指菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象。消毒（disinfection）是指用化学或物理的方法杀灭或去除病原微生物的过程，它一般只能杀死营养细胞而不能杀灭细菌芽孢。消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。除菌（degerming）是用过滤方法除去空气或液体中的微生物及其孢子。防腐（antisepsis）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。如低温、缺氧、干燥、高渗、添加防腐剂等。1）由于杂菌污染，使发酵培养基因杂菌的消耗而损失，造成产率的下降；2）由于杂菌所产生的某些代谢产物，或染菌后发酵液某些理化性质的改变，使产物的提取变得困难，造成得率降低或使产品质量下降；3）污染的杂菌可能会分解产物而使生产失败；二、杂菌污染的危害

4）污染的杂菌大量繁殖，会改变反应介质的pH，从而使生物化学反应发生异常变化；5）发生噬菌体污染，微生物细胞被裂解而使生产失败等。三、发酵污染及其危害的具体分析

1、染菌对不同菌种发酵的影响

细菌：发酵周期短，主要防止噬菌体的污染；营养缺陷型细菌：生长能力差，所需培养基营养丰富，易受生长较快杂菌的污染；霉菌：发酵周期较长，易染菌。对于有机酸发酵，中、后期pH较低不易发生染菌；酵母：易受生长较快的细菌及野生酵母的污染。

放线菌由于生长的最适pH为7左右，因此染细菌为多，而霉菌生长pH为5左右，因此染酵母菌为多。青霉素发酵染菌，绝大多数杂菌都能直接产生青霉素酶，而另一些杂菌则可被青霉素诱导而产生青霉素酶。不论在发酵前期、中期或后期，染有能产生青霉素酶的杂菌，都能使青霉素迅速破坏。不同产品链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素等虽不象青霉素发酵染菌那样一无所得，但也会造成不同程度的危害。如杂菌大量消耗营养干扰生产菌的正常代谢；改变pH，降低产量。灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制霉菌，对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。不同产品对疫苗生产危害很大。现在疫苗多采用深层培养，这是一类不加提纯而直接使用的产品，在其深层培养过程中，一旦污染杂菌，不论死菌、活菌或内外毒素，都应全部废弃。因此，发酵罐容积越大，污染杂菌后的损失也越大。2、污染不同同种类和性性质的微生生物的影响响（1）污染噬菌菌体噬菌体的感感染力很强强，传播蔓蔓延迅速，，也较防治治，故危害害极大。污污染噬菌体体后，可使使发酵产量量大幅度下下降，严重重的造成断断种，被迫迫停产。（2）污染其它它杂菌有些杂菌会会使生产菌菌自溶产生大量泡泡沫，即使使添加消泡泡剂也无法法控制逃液液，影响发发酵过程的的通气搅拌拌。有的杂菌会会使发酵液液发臭、发发酸，致使使pH下降，使不耐酸酸的产品破破坏。特别是染芽芽孢杆菌，，由于芽孢孢耐热，不不易杀死，，往往一次次染菌后会会反复染菌菌。由于接种量量较小，生生产菌生长长一开始不不占优势，，而且培养基营养养丰富，容易污染杂杂菌。种子染菌对对发酵危害害极大，应应严格控制制种子染菌菌，如在此阶段段染菌，应应将培养液液全部废弃弃。3、不同发酵时期染菌对发酵酵的影响（1）种子培养养期染菌（2）发酵前期期染菌发酵前期最最易染菌。。原因发酵前期菌菌量不很多多，与杂菌没有有竞争优势势；且还未合成成产物（抗抗生素）或或产生很少少，抵御杂菌能能力弱。在这个时期期要特别警警惕以防止止染菌的发发生。措施可以用降低低培养温度度，调整补补料量，用用酸碱调pH值，缩短培培养周期等等措施予以以补救。如如果前期染染菌，且培培养基养料料消耗不多多，可以重重新灭菌，，补加一些些营养，重重新接种再再用。发酵中期染染菌，处理理困难，危危害很大。。（3）发酵中期期染菌发酵中期染染菌会严重重干扰产生生菌的代谢谢。杂菌大大量产酸，，培养液pH下降；糖、、氮消耗快快，发酵液液发粘，菌菌丝自溶，，产物分泌泌减少或停停止，有时时甚至会使使已产生的的产物分解解。有时也也会使发酵酵液发臭，，产生大量量泡沫。措施降温培养，，减少补料料，密切注注意代谢变变化情况。。如果发酵酵单位到达达一定水平平可以提前前放罐，或或者抗生素素生产中可可以将高单单位的发酵酵液输送一一部分到染染菌罐，抑抑制杂菌。。（4）发酵后期期染菌发酵后期发发酵液内已已积累大量量的产物，，特别是抗抗生素，对对杂菌有一一定的抑制制或杀灭能能力。因此此如果染菌菌不多，对对生产影响响不大。如如果染菌严严重，又破破坏性较大大，可以提提前放罐。。4、杂菌污染染对发酵产产物提取和和产品质量量的影响1）发酵染菌菌对过滤的的影响染菌的发酵酵液一般发发粘，菌体体大多数自自溶，所以以在发酵液液过滤时不不能或很难难形成滤饼饼，导致过滤困难。污染杂菌的的种类对过过滤的影响响程度有差差异，如污污染霉菌时时，影响较较小，而污污染细菌时时很难过滤滤。由于过过滤困难，，过滤时间间拉长，影响发酵液液储罐和过过滤设备的的周转使用用，破坏了生产产平衡。染染菌发酵液液还会因过过滤困难而而大幅度降低低过滤收率率，直接影响提提取总收率率。2）发酵染菌菌对提取的的影响染菌发酵液液中含有比比正常发酵酵液更多的的水溶性蛋蛋白和其它它杂质。采用有机溶溶剂萃取的的提炼工艺艺，则极易易发生乳化化，很难使使水相和溶溶剂相分离离，影响进进一步提纯纯。采用直接用用离子交换换树脂的提提取工艺，，如链霉素素、庆大霉霉素，染菌菌后大量杂杂菌黏附在在离子交换换树脂表面面，或被离离子交换树树脂吸附，，大大降低低离子交换换树脂的交交换容量，，而且有的的杂菌很难难用水冲洗洗干净，洗洗脱时与产产物一起进进入洗脱液液，影响进进一步提纯纯。四、杂菌污污染的防治治1、染菌的检检查显微镜检查查法：平板划线培培养检查法法：肉汤培养检检查法：发酵过程的的异常现象象观察法：：溶解氧、、pH、尾气中的的CO2含量、发酵酵液黏度、、颜色等的的异常变化化，都可能能是发生染染菌的重要要信息。溶解氧水平平的异常变变化污染好氧性性杂菌，溶溶解氧在短短时间内下下降，并接接近零值，，长时间不不能回升；；污染非好好氧性杂菌菌，生产菌菌受到抑制制，耗氧量量减少，溶溶解氧升高高。pH异常对于污染产产酸菌或利利用碳源效效率高生长长较快的杂杂菌，会使使pH迅速下降。。尾气中CO2含量异常污染杂菌，，糖耗加快快，CO2含量增加；；感染噬菌菌体，糖耗耗减慢，CO2含量减少。。2、污染的原原因分析染菌的原因因复杂，包包括种子带带菌、空气气带菌、设设备渗漏、、培养基或或补料液灭灭菌不彻底底、操作失失误、技术术管理不善善等。日本工业技技术院发酵酵研究所多多年来抗生生素发酵染染菌原因分分析项目百百分分率%种子带菌或或怀疑种子子带菌9.64接种时罐压压跌零0.19培养基灭菌菌不透0.79总空气系统统有菌19.96泡沫冒顶0.48夹套穿孔12.36盘管穿孔5.89接种管穿孔孔0.39阀门渗漏1.45搅拌轴密封封渗漏2.09罐盖漏1.54其它设备渗渗漏10.13操作原因10.15原因不明24.941）从污染杂杂菌的种类类分析污染耐热芽芽孢杆菌：：培养基或或设备灭菌菌不彻底；；污染不耐热热杂菌：种种子带菌、、空气除菌菌不彻底、、设备渗漏漏或操作问问题；污染浅绿色色菌落杂菌菌：冷却盘盘管渗漏引引起；污染霉菌：：无菌室灭灭菌不彻底底，或操作作问题；污染酵母菌菌：糖液灭灭菌不彻底底。2）从污染时时间分析发酵前期染染菌：种子子带菌、培培养基或设设备灭菌不不彻底、操操作不当或或空气带菌菌；发酵后期染染菌：中间间补料污染染、设备渗渗漏或操作作问题。3）从染菌程程度分析多个罐染菌菌：种子带带菌、空气气系统问题题；个别罐染菌菌：设备问问题、操作作不当。3、杂菌污染染的途径及及其预防措措施1）种子带菌种子带菌又又分为种子子本身带菌菌和种子培培养过程中中染菌。加加强种子管管理，严格格无菌操作作，种子本本身带菌是是可以克服服的。种子子培养过程程染菌与发发酵一样有有许多因素素造成。防止种子带带菌制备种子时时对沙土管管及摇瓶严严格加以控控制。沙土制备时时要多次间间歇灭菌注意接种时时的无菌操操作子瓶、母瓶瓶的移种和和培养无菌室和摇摇床间都要要保持清洁洁。无菌室室内要供给给恒温恒湿湿的无菌空空气，还要要装紫外灯灯用以灭菌菌，或用化化学药品灭灭菌。无菌室要求求在无菌室中中装有紫外外灯，打开开紫外灯，，照半小时时，关灯后后15分钟再接种种。用消毒药水水如新洁而而灭配成1/1000浓度擦桌子子、拖地，，开启超净净台的通风风，接种时必须须在超净台台上操作，，超净台装装有一台鼓鼓风机，进进风口有一一粗过滤器器，出风口口有高效过过滤器，保保证无菌风风从超净台台吹出，外外界有菌空空气不可能能进入接种种区域，保保证无菌条条件。接种人员必必须穿好无无菌服，戴戴好口罩，，手用酒精精棉球擦干干净。2）空气带菌菌从日本工业业技术院分分析空气带带菌而造成成的染菌为为19.96％。国内外外空气除菌菌技术虽已已有较大改改善，但仍仍然没有使使染菌率降降低到理想想的程度。。因为空气气除菌系统统较为复杂杂，环节多多，偶遇不不慎便会导导致空气除除菌失败。。防止空气引引起的染菌菌空气过滤除除菌设备流流程空压机储罐二级冷却加热器空气过滤器器粗过滤空气冷却器器的列管穿穿孔泄露，，冷却水会会渗入到空空气中，造造成染菌。。棉花-活性炭过滤滤器长期使使用后，棉棉花和活性性炭的体积积被压缩而而松动，如如果上下端端棉花铺得得厚薄不均均，厚的一一边阻力大大空气不畅畅通，薄的的一边空气气容易通过过，久而久久之，薄的的一边长期期受空气顶顶吹而使棉棉花活性炭炭改变位置置，造成过过滤器失效效。过滤器用蒸蒸汽灭菌时时，若被蒸蒸汽冷凝水水润湿就会会降低或丧丧失过滤效效能，灭菌菌完毕应立立即缓慢通通入压缩空空气，将水水分吹干。。3）设备渗漏漏设备渗漏包包括夹套穿穿孔、盘管管穿孔、接接种管穿孔孔、阀门渗渗漏、搅拌拌轴渗漏、、罐盖漏和和其它设备备漏等。从从日本工业业技术院发发酵研究所所对染菌原原因分析发发现，这类类染菌占33.85％。所以说说加强设备备本身及附附属零部件件的严密度度检查，对对制服染菌菌是极其主主要的，也也是重要的的。防止设备渗渗漏发酵设备及及附件由于于化学腐蚀蚀、电化学学腐蚀，物物料与设备备摩擦造成成机械磨损损以及加工工制作不良良等原因会会导致设备备及附件渗渗漏。设备上一旦旦渗漏，就就会造成染染菌，例如如冷却盘管管、夹套穿穿孔渗漏，，有菌的冷冷却水便会会通过漏孔孔而进入发发酵罐中招招致染菌。。阀门渗漏漏也会使带带菌的空气气或水进入入发酵罐而而造成染菌菌。设备上的漏漏隙如果肉肉眼能看见见，容易发发现，也容容易治理；；但有的微微小泄漏，，肉眼看不不见，必须须通过一定定的试漏方方法才能发发现。试漏方法可可采用水压试漏法法。即被测设设备的出口口处装上压压力表，将将水压入设设备，待设设备中压力力上升到要要求压力，，关闭进出出水，看压压力有否下下降。压力力下降则有有渗漏。但但有些渗漏漏很小，看看不出何处处漏水，可可以用稀碱碱溶液压入入设备，然然后用蘸有有酚酞的纱纱布揩，只只要酚酞能能变红处即即为渗漏处处。阀门渗漏漏可以用用集气桶来试漏。。方法是是先在集集气桶中中装满水水，然后后关闭所所有阀门门，向发发酵罐中中通入空空气，使使罐压上上升到要要求压力力，一般般一公斤斤以上。。由于集集气桶连连通各管管道，观观察哪根根管子冒冒泡，即即这根管管子的阀阀门漏气气。4）灭菌不不彻底灭菌技术术的好坏坏与灭菌菌质量很很有关系系蒸汽通入入培养基基。升温快慢慢、保温温时间、泡沫的的产生；；蒸汽总压压是否达达到要求求标准环境中的的杂菌数量量因季节节而有很很大差别别。如上海海第四制制药厂在在卡那霉霉素生产产中，于于炎热的的夏季将将连续灭灭菌预热热至800C的培养基基采样培培养，可可发现无无法计数数的大量量的芽孢孢杆菌；；而在冬冬季取样样的培养养中，则则仅发现现2～3个芽孢杆杆菌。原材料储储存和保管，，如液胨胨、玉米米浆、母母液糖等等有机原原料——杂菌的数数量发酵罐、、培养基基配制罐罐等设备备的清洗洗质量——有无灭菌菌的死角角对减少少或避免免染菌仍仍然是十十分必要要的。五、发酵酵工业的的无菌技技术1．化学试试剂灭菌菌法：常用试剂剂有甲醛醛、氯气气（或次次氯酸钠钠）、高高锰酸钾钾、环氧氧乙烷、、季铵盐盐（如新新洁尔灭灭）、臭臭氧等。。这些物物质易与与微生物物细胞中中的一些些成分产产生化学学反应，，如使蛋蛋白质变变性、酶酶类失活活、破坏坏细胞膜膜通透性性而杀灭灭微生物物。由于化学学试剂也也会与培培养基中中的一些些成分作作用，而而且加入入培养基基后不易易去除，，它不能能用于培培养基的的灭菌，，但染菌菌后的培培养基可可用化学学药剂处处理。2．辐射灭灭菌：利用高能能量的电电磁辐射射和微粒粒辐射来来杀灭微微生物。。如紫外外线（穿穿透力低低，仅适适用于表表面消毒毒和空气气消毒））与菌体体核酸的的光化学学反应而而使菌体体死亡；；（0.01-0.14nm）的X射线、Co60产生的γ射线，它它们含极极高的能能量，可可使菌体体内的水水和有机机物产生生强烈的的离子化化反应，，形成OH-、H2O2和有机过过氧化物物，从而而在微生生物体内内引起氧氧化连锁锁反应，，导致微微生物菌菌体迅速速死亡。。近年兴兴起了微微波灭菌菌。3．过滤除除菌法适用于澄澄清液体体和气体体的除菌菌。是将液体体或气体体用微孔孔薄膜过过滤，使使大于孔孔径的细细菌等微微生物颗颗粒阻留留，从而而达到除除菌目的的。用于于遇热容容易变性性而失效效的试剂剂或培养养液。4．高温灭灭菌法：：1）干热灭灭菌法160℃℃下保温1-2小时。干干热对微微生物有有氧化、、使细胞胞蛋白质质变性和和电解质质浓缩等等效应而而使菌体体死亡。。2）火焰灭灭菌法灭菌彻底底，但仅仅适用于于接种针针、玻璃璃棒、三三角瓶口口等的灭灭菌。3）湿热灭灭菌法(工业上的的蒸气灭灭菌装置置)：湿热灭菌菌要比干干热灭菌菌更有效效，这一一方面是是由于湿湿热易于于传递热热量，蒸蒸汽具有有很强的的穿透能能力，而而且在冷冷凝时会会放出大大量的冷冷凝热，，另一方方面是由由于湿热热更易破破坏保持持蛋白质质稳定性性的氢键键等结构构，从而而加速其其变性。。很容易易使蛋白白质凝固固而杀死死各种微微生物。。一般的的湿热灭灭菌条件件：121℃℃，30min。高压蒸汽汽灭菌是是发酵工工业最常常用的方方法，能能有效地地杀灭杂杂菌，但但高温也也破坏培培养基的的营养成成分。消除高温温有害影影响的措措施（1）对易破破坏的含含糖培养养基进行行灭菌时时，应先先将糖液液与其他他成分分分别灭菌菌后再合合并；（2）对含Ca2+或Fe3+的培养基基与磷酸酸盐先作作分别灭灭菌，然然后再混混合，就就不易形形成磷酸酸盐沉淀淀；（3）对含有有在高温温下易破破坏成分分的培养养基（如如含糖组组合培养养基）可可进行低低压灭菌菌（在112℃即0.57kg／cm2或8磅／英寸寸2下灭菌15分钟）或或间歇灭灭菌；（4）在大规规模发酵酵工业中中，可采采用连续续加压灭灭菌法进进行培养养基的灭灭菌。4)间歇灭菌菌法，又又称丁达达尔灭菌菌法或分分段灭菌菌法。适适用于不不耐热培培养基的的灭菌。。方法是：：将待灭灭菌的培培养基在在80～100℃下蒸煮15～60分钟，以以杀死其其中所有有微生物物的营养养细胞，，然后置置室温或或37℃下保温过过夜，诱诱导残留留的芽孢孢发芽，，第二天天再以同同法蒸煮煮和保温温过夜，，如此连连续重复复3天，即可可在较低低温度下下达到彻彻底灭菌菌的效果果。灭菌设备备高压蒸汽汽灭菌生产中使使用高压压蒸汽灭灭菌锅的的型号很很多：手提式灭灭菌锅立式或卧卧式灭菌菌锅大型灭菌锅六、发酵酵培养基基与设备备管道灭灭菌某些分子子的分解解和分子子内部的的重新排排列的反反应属于于单分子子反应。。杂菌虽然然是一个个复杂的的高分子子体系，，但其受受热被杀杀死，主主要原因因是高温温能使蛋蛋白质变变性，这这种反应应属与单单分子反反应，因因此杂菌菌在一定定温度下下受热死死亡也遵遵循单分分子反应应方程。。1、湿热灭灭菌原理理对微生物物进行湿湿热灭菌菌时，培培养基中中的微生生物受热热死亡的的速率与与残存的的微生物物数量成成正比，，即式中，N为培养基基中活微微生物的的个数；；t为微生物物受热时时间；k为比死亡亡速率。。若开始灭灭菌时（（t＝0），培养养基中活活微生物物数为N0，将上式式积分可可得即随温度的的变化，，比死亡亡速率k值有很大大的变化化，温度度对k的影响遵遵循阿仑仑尼乌斯斯定律。。或A－阿累尼尼乌斯常常数，1/s，对指定定反应来来说为一一常数；；E－反应的的活化能能；R－摩尔气气体常数数；T－热力学学温度。。由实验测测得一微微生物死死亡反应应在一系系列不同同温度时时的k值，以对对作作图，，可得一一直线。。直线的的斜率为为，，截距为为，，可求得得该反应应的活化化能。培养基在在灭菌以以前，存存在各种种各样的的微生物物，它们们的k各不相同同，k值越小，，则此微微生物越越耐热。。在计算算时，可可以对热热抵抗力力较大的的芽孢杆杆菌的k进行计算算，这时A可以取1.34×1036s-1，E可以取2.844×105J/mol，这样得得到了只只随灭菌菌温度而而变的灭灭菌速率率常数k的简化计计算公式式，即若要求灭灭菌后绝绝对无菌菌，即N=0，则从上上面公式式可以看看出灭菌菌时间t将等于无无穷大，，这是不不可能的的，故培培养液灭灭菌后，，以在培培养液中中还残留留一定活活菌数进进行计算算。工程程上，通通常以=10-3个/罐，即杂杂菌污染染降低到到被处理理的每1000罐中只残残留1个活菌的的程度，，此数已已满足生生产要求求。某发酵罐罐，内装装培养基基80m3，在121℃℃下进行分分批灭菌菌。设每每毫升培培养基中中含耐热热的芽孢孢为107个，求灭灭菌时间间？影响培养养基灭菌菌的因素素1）pH值的影响响pH值对微生生物的耐耐热性影影响很大大，pH为6.0－8.0时微生物物最不易易死亡，，pH<6.0时氢离子子易渗入入微生物物的细胞胞内。2）培养基基成分培养基的的成分中中，油脂脂、糖类类、蛋白白质都是是传热的的不良介介质，会会增加微微生物的的耐热性性，使灭灭菌困难难。浓度较高高的培养养基相对对需要较较高温度度和较长长时间灭灭菌。高浓度的的盐类，，色素则则削弱其其耐热性性，故较较易灭菌菌。3）培养基基中的颗颗粒物质质培养基中中的颗粒粒物质大大，灭菌菌困难，，反之，，灭菌容容易。一一般说来来，含有有颗粒对对培养基基灭菌影影响不大大，但在在培养基基混有较较大颗粒粒，特别别是存在在凝结成成团的胶胶体时，，会影响响灭菌效效果，必必须过滤滤除去。。2、分批灭灭菌培养基的的分批灭灭菌就是是将配制制好的培培养基放放在发酵酵罐或其其他容器器中，通通入蒸汽汽将培养养基和所所用设备备一起灭灭菌的操操作过程程，也称称实罐灭灭菌。在工业上上，培养养基的分分批灭菌菌无需专专门的灭灭菌设备备，设备备投资少少，灭菌菌效果可可靠，对对灭菌用用蒸汽要要求低（（0.2-0.3Mpa表压），，但因其其灭菌温温度低、、时间长长而对培培养基成成分破坏坏大，对对操作难难于实现现自动控控制。分批灭菌菌的过程程包括升升温、保保温和降降温三个个阶段。。1）培养基基的预热热灭菌时培培养基需需通过夹夹套或蛇蛇管先加加热到80－90℃，然后再再导入蒸蒸汽升温温至120－130℃℃。预热的的目的一一是防止止直接导导入蒸汽汽时由于于培养基基与蒸汽汽的温差差过大而而产生大大量冷凝凝水使培培养基稀稀释；二二是防止止直接导导入蒸汽汽所造成成的泡沫沫急剧上上升而引引起物料料外溢。。2）培养基基灭菌将蒸汽从从进气口口、排料料口或取取样口直直接导入入罐内，，使罐温温上升至至120－130℃℃，并保温温30min。3）降温关闭蒸汽汽，先自自然冷却却10分钟左右右，通冷冷却水进进行冷却却，当罐罐内温度度降至70℃以下时，，启动搅搅拌桨搅搅拌，慢慢速搅动动培养基基，加速速冷却。。当蒸汽阀阀门关闭闭以及通通冷却水水后，发发酵罐的的罐压将将迅速下下降，当当罐内压压力降至至0.03MPa时，必须须间隙开开启进气气阀，让让无菌空空气进入入发酵罐罐内，并并使罐压压保持在在0.03-0.05MPa之间，以以罐内产产生负压压而吸入入外界空空气。在在引入无无菌空气气前，罐罐内压力力必须低低于空气气压力，，否则罐罐内物料料（培养养基）将将倒流进进行空气气过滤器器。灭菌菌时总蒸蒸汽压力力不低于于0.3-0.4Mpa，使用压力不不低于0.2Mpa。应该指出，在在分批灭菌时时，升温阶段段对灭菌亦是是有贡献的。。3、培养基的连续灭菌连续灭菌就是是将配制好的的培养基在通通入发酵罐时时进行加热、、保温、降温温的灭菌过程程，也称之为为连消。连续灭菌时，，培养基在短短时间内被加加热到灭菌温温度（一般为为130-140度），短时间间保温（一般般为5-8min）后，被快速速冷却，再进进入早已灭菌菌完毕的发酵酵罐。组成培养基的的不同成分（（耐热与不耐耐热、糖与氮氮源）可在不不同温度下分分开灭菌，以以减少培养基基受热破坏的的程度。培养基的连续续灭菌具有对对培养基破坏坏小、可以实实现自动控制制、提高发酵酵罐的设备利利用率、蒸汽汽用量平稳等等优点而被广广泛应用，尤尤其在培养基基体积较大时时。但对加热蒸汽汽的压力要求求较高，一般般不小于0.45Mpa。同时连续灭灭菌需要一组组附加设备，，设备投资大大。培养基连消工工艺流程图分批灭菌与连连续灭菌的比比较灭菌方式优点缺点连续灭菌1、灭菌温度高高，可减少培培养基中营养养物质的损失；2、操作条件恒恒定，灭菌质质量稳定；3、易于实现管管道化和自控控操作；4、避免了反复复的加热和冷冷却，提高了了热的利用率；5、发酵设备利利用率高；1、对设备的要要求高，需另另外设置加热热冷却装置；2、操作较麻烦烦；3、染菌的机会会多；4、不适合于含含大量固体物物料的灭菌；；5、对蒸汽的要要求高；分批灭菌1、设备要求低低，不需另外外的加热冷却却装置；2、操作要求低，，适于手动操操作；3、适合于小批批量生产规模模；4、适合于含有有大量固体物物质的培养基基的灭菌；1、培养基的营营养物质损失失较多，灭菌菌后培养基的质量下下降；2、需进行反复复的加热和冷冷却，能耗较较高；3、不适合于大大规模生产过过程的灭菌；；4、发酵罐的利利用率较低；；七、空气除菌菌好气性发酵过过程中需要大大量的无菌空空气，空气要要作到绝对无无菌在目前是是不可能的，，也是不经济济的。发酵对无菌空空气的要求是是：无菌，，无灰尘，无无杂质，无水水，无油，正正压等几项指指标；发酵对无菌空空气的无菌程程度要求是：：只要在发酵酵过程中不因因无菌空气染染菌而造成损损失即可。在工程设计中中一般要求1000次使用周期中中只允许有一一个菌通过，，即经过滤后后空气的无菌菌程度为N=10-31、空气除菌的的方法：辐射杀菌热杀菌静电除菌过滤除菌2、过滤除菌过滤除菌是使使空气通过经经高温灭菌的的介质过滤层层，将空气中中的微生物等等颗粒阻截在在介质层中，，而达到除菌菌的目的。从可靠性，经经济适用与便便于控制等方方面考虑，目目前仍以介质质过滤法较好好，也是大多多数发酵厂广广泛采用的方方法。发酵生产中制制备无菌空气气的大致过程程3、空气预处理理1）外源空气的的前过程主要措施：提提高空气吸气气口的位置和和加强吸入空空气的前过滤滤。2）空气压缩及及压缩空气的的冷却空气经空压机机压缩后，温温度会显著上上升，压缩比比愈高，温度度也愈高。式中T1、T2－压缩前后空空气的热力学学温度；p1、p2－压缩前后空空气的绝对压压力；k－绝热指数，，空气为1.4。若压缩为多多变过程，则则可用多变指指数m（对于空气m=1.2-1.3）代替绝热指指数。3）压缩空气冷冷却后的除水水、除油、再再加热和稳压压（储气罐））。前置高效过滤滤空气除菌流流程4、空气过滤介介质1）纤维状或颗颗粒状过滤介介质：棉花、、玻璃纤维、、活性炭等。。2）过滤纸类介介质：主要是是玻璃纤维纸纸。3）石棉滤板：：20%蓝石棉和80%纸浆纤维混合合打浆制成。。4）烧结材料：：烧结金属、、烧结陶瓷、、烧结塑料等等。5）微孔滤膜类过过滤介质6、提高过滤除除菌效率的措措施1）减少进口空空气的含菌数数2）设计和安装装合理的空气气过滤器，选选用除菌效率率高的过滤介介质3）设计合理的的空气预处理理设备，以达达到除油、水水和杂质的目目的4）降低进入空空气过滤器的的空气的相对对湿度，保证证过滤介质能能在干燥状态态下工作5）稳定压缩空空气的压力，，采用合适容容量的贮气罐罐发酵用的无菌菌空气，是将将自然界的空空气经过压缩缩、冷却、除除湿、过滤等等过程，达到到以下标准：：（1）连续提供一一定流量的压压缩空气。（2）空气的压强强（表压）为为0.2－0.4Mpa，过低则难于于克服下游的的阻力，过高高则是浪费。。（3）进入过滤器器前，空气的的相对湿度小小于70%。（4）进入发酵罐罐的空气温度度可比培养温温度高10－30℃。（5）压缩空气的的洁净度，在在设计空气过过滤器时，一一般以失败概概率为10-3为指标。作业：天力生物技术术有限公司获获得了一株产产蛋白酶的霉霉菌，现需对对其培养基进进行优化，以以提高发酵酶酶活，请你设设计出试验方方案。9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。20:39:5020:39:5020:3912/28/20228:39:50PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2220:39:5020:39Dec-2228-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。20:39:5020:39:5020:39Wednesday,December28,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2220:39:5020:39:50December28,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。28十十二二月20228:39:50下下午20:39:5012月月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月228:39下下午午12月月-2220:39December28,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2820:39:5020:39:5028December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。8:39:50下午午8:39下午午20:39:5012月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变