灭菌以及空气除菌.ppt
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1、关于灭菌及空气除菌第一张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月目的要求:目的要求:n了解灭菌对发酵工业的意义,灭菌的原了解灭菌对发酵工业的意义,灭菌的原理及常用的方法。理及常用的方法。n掌握培养基及发酵设备的灭菌方法。掌握培养基及发酵设备的灭菌方法。n了解生产中空气除菌的基本方法、原理了解生产中空气除菌的基本方法、原理及设备。理解空气净化流程。及设备。理解空气净化流程。第二张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月几个问题几个问题n1、灭菌对发酵的意义、灭菌对发酵的意义n2、灭菌的原理、灭菌的原理n3、灭菌的方法、灭菌的方法n4、灭菌的对象、灭菌的对象n5、空气的灭菌、空气的灭菌第三
2、张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月灭菌的目的及内容灭菌的目的及内容n目的:目的:为了保证纯种并安全发酵为了保证纯种并安全发酵n内容:内容:n培养基培养基n补料液(流加料)补料液(流加料)发酵过程的无菌控制发酵过程的无菌控制n空气系统空气系统直接关系到直接关系到n发酵罐发酵罐生产的成败生产的成败!n管道系统管道系统n环境:需要消毒环境:需要消毒第四张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月第一节第一节消毒与灭菌消毒与灭菌n一、控制有害微生物的主要措施一、控制有害微生物的主要措施第五张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月二、几个概念二、几个概念n(一)灭菌(一)灭菌n(二)
3、消毒(二)消毒n(三)防腐(三)防腐n(四)化疗(四)化疗第六张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(一)灭菌(一)灭菌(sterilization)n灭菌:灭菌:(p128)n采用理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧采用理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施,称为灭菌。失其生长繁殖能力的措施,称为灭菌。Sterilization就是失去繁殖力。就是失去繁殖力。n例如各种高温灭菌措施等。例如各种高温灭菌措施等。n灭菌实质上可分灭菌实质上可分杀菌和溶菌杀菌和溶菌两种,前者指菌体虽死,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、但形
4、体尚存,后者则指菌体杀死后,其细胞发生溶化、消失的现象消失的现象。第七张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月第八张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(二)消毒(二)消毒n从字义上来看,从字义上来看,消毒消毒就是消除毒害,这就是消除毒害,这里的里的“毒害毒害”就是指传染源或致病菌的就是指传染源或致病菌的意思。意思。n消毒消毒:是一种采用是一种采用较温和较温和的理化因素,仅的理化因素,仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害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病原菌,而对被消毒的物体基本无害的措施。的措施。第九张,PPT共一百三十八页,创作于2022
5、年6月(三)防腐(三)防腐(antisepsis)n防腐防腐:就是利用某种理化因素完全抑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。到防止食品等发生霉腐的措施。n(1 1)低温)低温n(2 2)缺氧)缺氧n(3 3)干燥)干燥 n(4 4)高渗)高渗 n(5 5)高酸度)高酸度 n(6 6)防腐剂)防腐剂第十张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(四)化疗(四)化疗(chemotherapy)n化疗:即化学治疗。它是利用具有高度选择高度选择毒力毒力(即对病原菌具有高度毒力而对宿主无显著毒性)的化学物质来抑制宿主体内病
6、原微生物的生长繁殖,借以达到治疗该传染病的一种措施。n用于化疗目的的化学物质称化学治疗剂化学治疗剂。最重要的化学治疗剂如各种抗生素、磺胺类药物和中草药中的有效成分等。第十一张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月第二节第二节 发酵工业的无菌技术发酵工业的无菌技术n常用的除菌方法(p128-129)n一、高温灭菌一、高温灭菌:干热灭菌和湿热灭菌。火焰灭菌:干热灭菌和湿热灭菌。火焰灭菌:接种时用。接种时用。n二、射线灭菌二、射线灭菌:用紫外线、高能电磁波或放射性物用紫外线、高能电磁波或放射性物质产生的高能粒子进行灭菌的方法。质产生的高能粒子进行灭菌的方法。n三、化学药剂灭菌三、化学药剂灭菌:
7、一些化学药剂能与微生物反应而一些化学药剂能与微生物反应而具杀菌作用。适用于环境、设备等方面的消毒,一般具杀菌作用。适用于环境、设备等方面的消毒,一般不用于培养基的灭菌。不用于培养基的灭菌。n四、过滤除菌四、过滤除菌:利用过滤方法阻留微生物,达灭菌目利用过滤方法阻留微生物,达灭菌目的。适用于澄清流体(如气体和液体)的除菌以及热的。适用于澄清流体(如气体和液体)的除菌以及热敏性培养基的除菌。敏性培养基的除菌。第十二张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月一、高温杀菌一、高温杀菌n(一)高温致死原理(一)高温致死原理n(二)高温灭菌的方法(二)高温灭菌的方法n(三)高温对培养基成分的有害影响及
8、其防止(三)高温对培养基成分的有害影响及其防止n(四)灭菌设备(四)灭菌设备第十三张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(一)高温致死原理(一)高温致死原理n高温使微生物的蛋白质和核酸等重要生高温使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏。物高分子发生变性、破坏。n例如它可使核酸发生脱氨、脱嘌呤或降解,以及破坏细胞膜上的类脂质成分等。第十四张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(二)高温灭菌的方法(二)高温灭菌的方法第十五张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月1 1干热灭菌法干热灭菌法n干热灭菌法:干热灭菌法:将金属制品或清洁玻璃器皿放入电热干将金属制品或清洁
9、玻璃器皿放入电热干燥箱内,在燥箱内,在160160170170下维持下维持1 12h2h后,即可达到彻底后,即可达到彻底灭菌的目的。灭菌的目的。n原因:原因:在这种条件下,可使细胞膜破坏、蛋白质变性、在这种条件下,可使细胞膜破坏、蛋白质变性、原生质干燥,以及各种细胞成分发生氧化。原生质干燥,以及各种细胞成分发生氧化。n适用对象:适用对象:玻璃器皿、金属材料、耐高温物品。玻璃器皿、金属材料、耐高温物品。n灼烧:灼烧:是一种最彻底的干热灭菌方法,但它只能用于接种是一种最彻底的干热灭菌方法,但它只能用于接种环、接种针等少数对象的灭菌。环、接种针等少数对象的灭菌。第十六张,PPT共一百三十八页,创作于
10、2022年6月2 2湿热灭菌法湿热灭菌法n湿热灭菌法:湿热灭菌法:利用饱和蒸汽进行灭菌的方法。利用饱和蒸汽进行灭菌的方法。n湿热灭菌法与干热灭菌法的比较:湿热灭菌法与干热灭菌法的比较:湿热灭菌法比干热湿热灭菌法比干热灭菌法更有效,这一方面是由于湿热灭菌法更有效,这一方面是由于湿热易于传递热量易于传递热量,另一方面是由于另一方面是由于湿热湿热更易破坏更易破坏保持蛋白质稳定性的氢保持蛋白质稳定性的氢键等结构键等结构,从而加速其变性。,从而加速其变性。n方法:方法:常压和高压常压和高压。n微生物的耐热情况:微生物的耐热情况:n多数细菌和真菌的营养细胞在多数细菌和真菌的营养细胞在6060左右处理左右处
11、理5 510min10min后即可杀后即可杀死;死;n酵母菌和真菌的孢子稍耐热些,要用酵母菌和真菌的孢子稍耐热些,要用8080以上的温度处理才能杀死;以上的温度处理才能杀死;n细菌的芽孢最耐热,一般要在细菌的芽孢最耐热,一般要在121121下处理下处理15min15min才能杀死。才能杀死。第十七张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(1 1)常压法)常压法n巴氏消毒法巴氏消毒法:用于牛奶、啤酒、果酒和酱油等不能用于牛奶、啤酒、果酒和酱油等不能进行高温灭菌的液体的一种消毒方法,其主要目进行高温灭菌的液体的一种消毒方法,其主要目的是的是杀死其中无芽孢的病原菌杀死其中无芽孢的病原菌(如牛奶
12、中的结核杆(如牛奶中的结核杆菌或沙门氏菌),而又不影响它们的风味。菌或沙门氏菌),而又不影响它们的风味。它是一种它是一种低温消毒法。低温消毒法。n低温维持法:低温维持法:在在63下保持下保持30minmin可进行牛奶消毒;可进行牛奶消毒;n高温瞬时法:高温瞬时法:用于牛奶消毒时只要在用于牛奶消毒时只要在72下保持下保持15秒钟即可。秒钟即可。第十八张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月n间歇灭菌法间歇灭菌法:又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。n方法:方法:将待灭菌的培养基在将待灭菌的培养基在80100下蒸煮下蒸煮1560minmin,以杀死其中所有微生物的,以
13、杀死其中所有微生物的营养细胞营养细胞,然后,然后置室温或置室温或37下保温过夜,诱导残留的下保温过夜,诱导残留的芽孢发芽芽孢发芽,第二天再以同法蒸煮和保温过夜,如此连续重复第二天再以同法蒸煮和保温过夜,如此连续重复3天,即可在较低温度下达到彻底灭菌的效果。天,即可在较低温度下达到彻底灭菌的效果。n用途:用途:适用于不耐热培养基的灭菌。适用于不耐热培养基的灭菌。第十九张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(2 2)加压法)加压法n常规加压灭菌法:将盛有适量水的加压蒸汽灭菌将盛有适量水的加压蒸汽灭菌锅加热煮沸,锅加热煮沸,彻底驱尽气体彻底驱尽气体后将锅密闭。后将锅密闭。n分为两种具体的方法
14、:分为两种具体的方法:n再继续加热至再继续加热至121(压力为(压力为1kgcm2或或15磅磅英寸英寸2),时间维持),时间维持1520minmin;n或采用在较低的温度或采用在较低的温度115,(即压力为,(即压力为0.7kgcm2或或10磅英寸磅英寸2)下维持)下维持35minmin。n用途:用途:一切微生物学实验室、医疗保健机构或发酵工一切微生物学实验室、医疗保健机构或发酵工厂中对培养基及多种器材、物料的灭菌。厂中对培养基及多种器材、物料的灭菌。第二十张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月连续加压灭菌法“连消法”n用途:只在大规模的发酵工厂中作培养基灭菌用。n主要操作:将培养基在
15、发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却加热、维持和冷却,然后才进入发酵罐。n方法:培养基一般在135140下处理515秒钟以达到灭菌的目的秒钟以达到灭菌的目的。第二十一张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月连续加压灭菌法优点:连续加压灭菌法优点:n因采用高温瞬时灭菌,故因采用高温瞬时灭菌,故既可既可杀灭微生物,杀灭微生物,又可又可最大最大限度减少营养成分的破坏,从而提高了原料的利用率,限度减少营养成分的破坏,从而提高了原料的利用率,比比“实罐灭菌实罐灭菌”(121121,30min30min)提高产量)提高产量5 51010;n由于由于总的总的灭菌时间较分批灭菌注明显减少,所以缩灭菌时
16、间较分批灭菌注明显减少,所以缩短了发酵罐的占用周期,从而提高了它的利用率;短了发酵罐的占用周期,从而提高了它的利用率;n由于蒸汽负荷均匀,故提高了锅炉的利用率;由于蒸汽负荷均匀,故提高了锅炉的利用率;n适宜于自动化操作;适宜于自动化操作;n降低了操作人员的劳动强度。降低了操作人员的劳动强度。第二十二张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月影响加压蒸汽灭菌效果的因素影响加压蒸汽灭菌效果的因素n(1 1)灭菌物体含菌量的影响)灭菌物体含菌量的影响n(2 2)灭菌锅内空气排除程度的影响)灭菌锅内空气排除程度的影响n(3 3)灭菌对象)灭菌对象pHpH的影响的影响n(4 4)灭菌对象的体积)灭菌
17、对象的体积n(5 5)加热与散热速度)加热与散热速度第二十三张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月n(1)灭菌物体含菌量的影响n天然原料尤其是麸皮等植物性原料配成的培养基,一般含菌量较高,而用纯粹化学试剂配制成的组合培养基,含菌量低。第二十四张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月n(2)灭菌锅内空气排除程度的影响n检验灭菌锅内空气排除度,可采用多种检验灭菌锅内空气排除度,可采用多种方法。最好的办法是方法。最好的办法是灭菌锅上同时装有灭菌锅上同时装有压力表和温度计压力表和温度计,其次是将待测气体通,其次是将待测气体通过橡胶管引入深层冷水中,如只听到过橡胶管引入深层冷水中,如只听到
18、“扑扑扑扑”声而未见有气泡冒出,也可证明声而未见有气泡冒出,也可证明锅内已是纯蒸汽了。锅内已是纯蒸汽了。第二十五张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月n(3)灭菌对象pH的影响n(4)灭菌对象的体积n要防止用常规的压力和时间在加压灭菌锅内进行大大容量容量培养基的灭菌。n(5)加热与散热速度n这两段也对灭菌效果和培养基成分发生影响。为了使科学研究的结果有良好的重演性,在灭菌操作中对这些技术细节都应加以注意。第二十六张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(三)高温对培养基成分的有害影(三)高温对培养基成分的有害影响及其防止响及其防止第二十七张,PPT共一百三十八页,创作于2022年
19、6月消除高温有害影响的措施:消除高温有害影响的措施:n(1)采用特殊加热灭菌法)采用特殊加热灭菌法n(2 2)对易破坏的含糖培养基进行灭菌时,应)对易破坏的含糖培养基进行灭菌时,应先将糖液与其他成分先将糖液与其他成分分别灭菌分别灭菌后再合并。后再合并。n(3 3)对含)对含Ca2+或或Fe3+的培养基与磷酸盐先的培养基与磷酸盐先作分别灭菌,然后再混合,就不易形成磷酸作分别灭菌,然后再混合,就不易形成磷酸盐沉淀。盐沉淀。第二十八张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月n(4 4)对含有在高温下易破坏成分的培养)对含有在高温下易破坏成分的培养基(如含糖组合培养基)可进行基(如含糖组合培养基)
20、可进行低压灭低压灭菌菌(在(在112即即0.57kgcm2或或8磅英磅英寸寸2下灭菌下灭菌15minmin)或间歇灭菌。)或间歇灭菌。n(5 5)在大规模发酵工业中,可采用连续)在大规模发酵工业中,可采用连续加压灭菌法进行培养基的灭菌。加压灭菌法进行培养基的灭菌。第二十九张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月n1.1.高压蒸汽灭菌设备高压蒸汽灭菌设备n2 2常压蒸汽灭菌锅常压蒸汽灭菌锅(四)灭菌设备第三十张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月1.1.高压蒸汽灭菌设备高压蒸汽灭菌设备n手提式灭菌锅:手提式灭菌锅:容量小,多用于母种培养基灭菌。n立式或卧式灭菌锅:立式或卧式灭菌锅:
21、较大,多用于原种或少量栽培种培养基的灭菌,一般能装几十瓶或几百瓶。n灭菌柜:灭菌柜:要和蒸汽锅炉配套,用于大量的原种和栽培种培养基的灭菌,一次能装几百至几千瓶(袋)。但投资太大,适合大型菌种场使用。第三十一张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月第三十二张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月n2常压蒸汽灭菌锅常压蒸汽灭菌锅n常压蒸汽灭菌锅是用铁锅、砖、水泥砌常压蒸汽灭菌锅是用铁锅、砖、水泥砌成的,造价低,适于一般生产单位和专成的,造价低,适于一般生产单位和专业户使用。大小可根据需要而定,但最业户使用。大小可根据需要而定,但最大的锅每次装料也最好不超过大的锅每次装料也最好不超过50
22、0KgKg。3烘箱烘箱n烘箱主要是用于玻璃器皿的干燥和灭菌,烘箱主要是用于玻璃器皿的干燥和灭菌,也可用于其它物品烘干。也可用于其它物品烘干。第三十三张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月二、射线灭菌二、射线灭菌n射线灭菌:射线灭菌:n是用紫外线、高能电磁波或放射性物质产生的高能粒子进行灭菌的方法。n常用的方法:常用的方法:n波长为2537A的紫外线,多用于表面及空气消毒。n 0.061.4A的X射线。n C060产生的射线。n 微波灭菌等。第三十四张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月三、化学杀菌剂或制菌剂三、化学杀菌剂或制菌剂第三十五张,PPT共一百三十八页,创作于2022年
23、6月(一)表面消毒剂(一)表面消毒剂n表面消毒剂:是指对一切活细胞都有毒性,不能用作活细胞内的化学治疗用的化学药剂。n常用消毒剂的种类很多,它们的杀菌强度各不相同。但几乎都有一个共同规律,即当其在极低浓度时,常常会对微生物的生命活动起刺激作用,随着浓度逐渐增高,就相继出现制菌和杀菌作用,因而形成一个连续的作用谱。n适用:环境以及物体表面的消毒第三十六张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月(二)石炭酸系数(二)石炭酸系数n为比较各种表面消毒剂的相对杀菌强度,常采用在临床上最早使用的消毒剂石炭酸作为比较的标准,并提出了石炭酸系数这一指标。n石炭酸系数:指在一定时间内被试药剂能杀死全石炭酸系
24、数:指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同效的石炭酸的最部供试菌的最高稀释度与达到同效的石炭酸的最高稀释度高稀释度的比率的比率。一般规定处理时间为。一般规定处理时间为10minmin,而,而供试菌定为供试菌定为Salmonellatyphi(伤寒沙门氏菌)。(伤寒沙门氏菌)。第三十七张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月第三十八张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月四、过滤除菌n过滤除菌:将液体或气体用微孔薄膜过滤,使大于孔径的细菌等微生物颗粒阻留阻留,从而达到除菌目的。n适用:n澄清流体(如气体和液体)的除菌n热敏性培养基的除菌n工业生产中用于制备无菌空气
25、n产品提取过程中处理料液而获得无菌产品(尤其适合对热不稳定的物质)。n在实际生产中,以上几种方法有时根据情况可结合使用。在实际生产中,以上几种方法有时根据情况可结合使用。如制备培养基时,其中一些成分对热敏感(如氨基酸、如制备培养基时,其中一些成分对热敏感(如氨基酸、维生素等)就要用过滤方法除菌。而其它物质可用蒸汽维生素等)就要用过滤方法除菌。而其它物质可用蒸汽灭菌,最后合并使用。灭菌,最后合并使用。第三十九张,PPT共一百三十八页,创作于2022年6月n目前,大多实验室采用微孔滤膜滤器除菌。关键步骤是安装滤膜安装滤膜及无菌过滤过程无菌过滤过程。n滤膜过滤装置:n烧结玻璃滤板过滤器、石棉板过滤器
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- 关 键 词:
- 灭菌 以及 空气
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