2022年灭菌时间计算 .pdf

灭菌时间计算【例 1】有一发酵罐内装 40m3培养基，在 121 进行实罐灭菌。原污染程度为每1mL有 2 105个耐热细菌芽孢，121 时灭菌速率常数为1.8min1。求灭菌失败机率为0.001时所需的灭菌时间。【解】N040 106 2 1058 1012（个）Nt0.001（个）K1.8min1 灭菌时间：tK303.2lgtNN08.1303.2lg001.01081220.34（min）但实际上培养基在升温阶段就有部分菌被杀灭，特别是当培养基加热至100以上，这个作用较为显著。因此保温灭菌时间实际比上述计算的要短，虽然在降温阶段也有杀菌作用，但降温时间较短，在计算时一般不考虑。在升温阶段，培养基温度不断升高，菌死亡速率常数也不断增大，速率常数与温度的关系为式（3-3）或（3-4）。当以某耐热杆菌的芽孢为灭菌对象时，此时A1.34 1036s1，E2.84 104J/mol，因此式（3-4）可写为：lgKT1484536.12（3-8）利用式（3-8）可求得不同温度下的灭菌速率常数。若欲求升温阶段（如温度从T1升至T2）的平均菌死亡速率常数，可用下式求得：Km1221TTKdTTT（3-9）式（3-9）中的积分值可利用图解法求得，见例3-2。若培养基加热时间（一般以从100至保温的升温时间）tp已知，Km已求得，则升温阶段结束时，培养基中残留菌数Np可从下式求得：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -NppmtKeN0（3-10）再由下式求得保温阶段所需时间：tK303.2lgtpNN（3-11）【例 2】在例 3-1中，灭菌过程的升温阶段，培养基由100升至 121共需 15min。求升温结束时，培养基中芽孢数和保温所需时间。【解】已知 T1373K，T2394K，根据式（3-8）求 373K394K 之间若干 K值，K-T关系如下表：以 K 对 T 作图得图 3-4，在 K-T 曲线图中，若以横坐标2K 及纵坐标 0.002s1组成一小方格，则每个小方格的值为 2 0.0020.004Ks1。现用计数法求得K-T曲线以下以 373394K之间的范围内小方格共32 个，则总面积394373KdT之值为 32 0.0040.128Ks1。由此可知：Km1221TTKdTTT373394128.00.0061(s1)根据式（3-10）升温结束时培养基中残留的芽孢数为：NppmtKeN060150061.012108e46.512108e3.3 1010（个）根据式（3-11）求得保温所需时间为：tK303.2lgtpNN8.1303.2lg001.0103.31017.3（min）T/K 373 376 379 382 385 388 391 394 K/s-12.35 10-44.57 10-41.03 10-32.09 10-34.08 10-38.14 10-31.62 10-22.87 10-2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -（2）连续灭菌连续灭菌的灭菌时间仍可用式（3-2）求得，但培养基中的含菌数应该改为每 1mL 培养基的含菌数，则式（3-2）应改为：tK303.2lgtCC0（3-12）式中，C0及 Ct分别为单位体积培养基灭菌前、后的含菌数，个/mL。【例 3-3】若将例 3-1中的培养基采用连续灭菌，灭菌温度为131，此温度下灭菌速率常数为 15min1，求灭菌所需的维持时间。【解】C02 105（个/mL）Ct3610104012.5 1011（个/mL）t15303.2lg115105.21022.37（min）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -