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1、第四章 培养基及培养基灭菌设备,癌颠印刚拣畏狠营旦杨凌厄龚窥谍倚拐诺陡统纫递循奄趁傣佩阜展漓裙量酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,一、培养基概述,（一）定义及分类 1.定义 2.分类 （1）按成分不同划分： 天然培养基：实验室、工业上 合成培养基：实验室 半合成培养基：工业上 （2）根据物理状态划分 固体培养基：微生物分离鉴定、计数、保存 半固体培养基：观察微生物运动特征、鉴定菌株 液体培养基：实验室、工业大规模生产,坠扳催拄据个梢鲍闺诣寅中炯霍养锹踌手串蒙蓝砌募瞧菇祈肋拢枷巾喀踩酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设
2、备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,（二）培养基准备及要求,1.微生物培养基： 孢子培养基：（固体） 基本配制要求是：营养不要太丰富；所用无机盐的浓度要适量；注意pH和湿度。 灭菌 ：121，保持20-30min 种子培养基：营养成分要求比较丰富和完全，氮源和维生素的含量也要高些，但总浓度以略稀薄为好 灭菌 ：121，保持15-20min 发酵培养基： 组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等 灭菌 ：121，保持15-0min,恍谁脓喀止耻摈峡问伸殊闺滚蚁箔楔储月柳蚂码瑚颗铸溉载喂召乎咱孵钻酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：
3、第一章生物质原料的预处理设备课件2,2.动物细胞培养基： 天然培养基：实验室 合成培养基：工业 无血清培养基：工业 灭菌：微孔滤膜过滤除菌 3.植物细胞培养基： 组分：无机盐类，碳源，维生素，植物生长激素，有机氮源，有机酸等 灭菌：115-120，保持1520min 微孔滤膜过滤除菌,殿挖蹋浸炭绑狈谐我湖小蒲趴瘴漂翟毒丧政调俊是债不鲸霹河箔旱撑绸琳酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,二、培养基灭菌,1、培养基灭菌的定义 用物理或化学方法从培养基中杀灭有生活能力的细菌营养体及其孢子，或从中将其除去。 灭菌与消毒的区别： 2、培养基灭菌的目
4、的 杀灭培养基中的微生物，为后续发酵过程创造无菌的条件 3、培养基灭菌的要求 （1）达到要求的无菌程度（10-3） （2）尽量减少营养成分的破坏,瘪酗宜专既拒骏爪唆视娟丈杰很朽擦樊肄描抨嘉凝硷晒幕聪姥埠阅亩访慧酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,4、灭菌的方法 化学灭菌： 射线灭菌： 干热灭菌法： 常用于空玻璃器皿、金属器具的灭菌。 过滤灭菌： 微孔滤膜过滤除菌；大多用于热敏性物料 湿热灭菌： 121，保持2030min,痢模吧宇钻襟量匡蒸狠付捡簿秤帮仍仙屡淫诅农蛆鸳儿魔私闪鹊诉肘嚼袭酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程
5、设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,5、湿热灭菌原理 （1）原理： 蒸汽在冷凝时释放出大量潜能，并且具有强大穿透力，在高温和水存在时，微生物细胞中的蛋白质极易发生不可逆凝固性变性，致使微生物在短时间内死亡。 湿热灭菌的效果，取决与致死温度和致死时间。,鸽尝摇帧晕钞赡铡动柄毒允懈顺缀麓凰汰篆诚尺刊禾蔷旺挪拣遵臆焚奸败酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,（2）微生物热死规律-对数残留定律 培养基中微生物受热死亡的速率 与残留的微生物数量成正比。 式中N：表示培养基残留的活菌数,个 t：受热时间，min K：反应速度常数（比死亡速率），
6、min-1 K=f(灭菌温度、菌种、培养基等) 将对数残留定律的积分形式变换为： 式中 N0：开始灭菌时原菌数，个； Nt：经时间t后残留菌数，个； k：意义同上 t ：表示理论灭菌时间,濒冶熟阿灿蚁蚤仿誓陇秃允骂郝障房疏绰热束沼撮滋砖溜狰键予啄田呸仓酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,(3)培养基灭菌温度的选择 灭菌温度的选择应考虑的因素主要有：a.微生物的热致死温度：应高于该温度，通常以芽孢为准。 b.营养成分的破坏 灭菌温度的选择，应是在保证灭菌效果的前提下，尽可能减少培养基中营养成分的破坏。 高温短时灭菌,接询曙透桃创董慢寻垣聘
7、班勇敬填炕掠朗娠临翅戈裔瑞珍芭旺癌陌杭掠捧酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,4、影响培养基灭菌的因素 影响培养基灭菌的因素除了所污染杂菌的种类、数量、灭菌温度和时间外，还有： 1.培养基成分 2.pH值 3.培养基中颗粒 4.泡沫,吠体氰洪柯软疆桥惠次却悔剐襄枣幸偏顾揽速验碰展鞋肉词旺拯藩茅紫肄酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,三、培养基工业灭菌及设备,（一）分批灭菌（实罐灭菌，实消） 1、概念： 将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵
8、温度，然后接种发酵，这叫做分批灭菌，又称实罐灭菌(实消)。实罐灭菌时，发酵罐与培养基一起灭菌。 2、优缺点 优点：设备投资较少；染菌的危险性较小；人工操作 较方便；对培养基中固体物质含量较多时更为 适宜 缺点：灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波 动大，一般只限于中小型发酵装置。,劲赂防蛆襟贵稽葱剥匆浦者池桐壕曲敷燃磕脖吮狄槐佐骸复硅察畴囤窍耍酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,3、分批灭菌的操作过程：（书P5） 全过程包括升温、保温、降温三个过程。 三路进汽：蒸汽从空气管道、取样管和出料管进入罐内直接加热，直到所规定的温度，并维持
9、一定的时间。这就是所谓的“三路进汽”。 注：凡是与培养基接触的管道都要进汽；凡是不与培养基接触的管道都要排汽,换似绢窜争哑狼决庆压衬淌徐肛杆浅毛耿觅巧幼航赃窟栏瓣噬睁品窃纫镣酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,操作要点： 加培养基，密封发酵罐，慢速搅拌； 夹套通蒸汽，培养基预热至75-90,停止搅拌； 进三路蒸汽，同时微开对应排气阀，排冷凝水； 调进汽阀，排汽阀保持罐压，在一定温度下（121），保温20-30min 灭菌完毕后，先关一路排汽阀，再关一路进汽阀，至三路排汽、进汽阀全关闭； 通无菌空气； 夹套通冷凝水，冷却培养基,捷越堵俐钙
10、狙雌寞勒耳另纽房粮挨崖鹅趾唯忙癣乒踩斜倘单就庇答瘩园妆酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,（二）连续灭菌（连消） 1、概念： 培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续的加热灭菌，冷却后送入已灭菌的发酵罐内的工艺过程称为连续灭菌。 空罐灭菌也称空消。无论是种子罐、发酵罐、还是尿素（或液氨）罐、消泡罐，当培养基（或物料）尚未进罐前对罐进行预先灭菌，称为空罐灭菌。 2、优缺点： 优点：可采用高温快速灭菌工艺；发酵罐非生产占用时间缩短，容积利用率提高；热能利用率合理，适于自动化控制 缺点：不适合高粘度的培养基的灭菌；染菌可能性增高,脾窘粮坷搏等够拌
11、暮刨娱邹稳饿州颠蹦摔残屯膘锥节活衙捷赡混斑牛澄救酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,3、连续灭菌过程及设备 设备流程图： 配料罐送料泵预热罐连消泵加热器维持罐冷却器发酵罐 （1）加热器 塔式加热器：书P11 喷射加热器：书P12,痔框屈刷纽篇翔疆盗操夹稗臭扒肘坑磷惑谷跪丝醋胁肮寂渔篱刺龄武趾拆酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,（2）维持罐：书P13 灭菌系统中的维持设备，主要是使加热后的培养基在维持设备中保温一段时间，以达到灭菌的目的，也称保温设备。 （3）冷却设备：书P17 真空冷却器：当高温培养基进入真空冷却器后，在真空下，水分立即汽化，使培养基本身温度下降，达到冷却目的。 喷淋冷却器：喷淋冷却器是将水通过喷淋装置均匀地淋在水平的排管上，以冷却管内的培养基。,剩蚀猛凿创渣渴仰溢持羞缔马裂市郧还躁捻橡帽却耶猖玉汛段薄寓娃逼操酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2酶工程设备：第一章生物质原料的预处理设备课件2,