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文檔簡介
1、第一節(jié)第一節(jié) 培養(yǎng)基選擇和配制的原則培養(yǎng)基選擇和配制的原則n培養(yǎng)基培養(yǎng)基是人工配制的供微生物或動植物細胞生長繁殖和合是人工配制的供微生物或動植物細胞生長繁殖和合成各種代謝產(chǎn)物所需要的、一定比例的多種成各種代謝產(chǎn)物所需要的、一定比例的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混營養(yǎng)物質(zhì)的混合物合物,同時培養(yǎng)基也為微生物等提供除營養(yǎng)外的其他生長,同時培養(yǎng)基也為微生物等提供除營養(yǎng)外的其他生長所必須的所必須的環(huán)境條件環(huán)境條件。n培養(yǎng)基組成對菌體培養(yǎng)基組成對菌體生長繁殖生長繁殖、產(chǎn)物的、產(chǎn)物的生物合成生物合成、產(chǎn)品的、產(chǎn)品的分分離精制離精制乃至產(chǎn)品乃至產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量質(zhì)量和產(chǎn)量都有重要的影響。都有重要的影響。n所有發(fā)酵培養(yǎng)基都必須提
2、供微生物生長繁殖和產(chǎn)物合成所所有發(fā)酵培養(yǎng)基都必須提供微生物生長繁殖和產(chǎn)物合成所需的需的碳源碳源、氮源氮源、無機元素無機元素、生長因子生長因子、水水和和氧氣氧氣等。等。n大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)中還必須重視培養(yǎng)基原料的大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)中還必須重視培養(yǎng)基原料的價格價格和和來源來源。、培養(yǎng)基的類型和用途、培養(yǎng)基的類型和用途1. 根據(jù)來源分:根據(jù)來源分:2. 根據(jù)主要成分或使用目的分:根據(jù)主要成分或使用目的分:3. 根據(jù)生產(chǎn)工業(yè)的要求分:根據(jù)生產(chǎn)工業(yè)的要求分:天然培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基半合成培養(yǎng)基半合成培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基基礎(chǔ)培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基孢子培養(yǎng)基孢
3、子培養(yǎng)基供制備孢子用;供制備孢子用;種子培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基滿足菌種生長;滿足菌種生長;發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基滿足大生產(chǎn)中大量菌體生長和繁殖以及代謝產(chǎn)物積累滿足大生產(chǎn)中大量菌體生長和繁殖以及代謝產(chǎn)物積累營養(yǎng)不能太豐富,尤其是有機氮源;營養(yǎng)不能太豐富,尤其是有機氮源;無機鹽濃度要適量,否則會影響孢子量和孢子顏色;無機鹽濃度要適量,否則會影響孢子量和孢子顏色;注意注意ph和濕度和濕度營養(yǎng)要求比較豐富和完全,氮源和維生素含量也要高一些營養(yǎng)要求比較豐富和完全,氮源和維生素含量也要高一些除含有菌體生長所必須的營養(yǎng)物外,還要有產(chǎn)物所需的特除含有菌體生長所必須的營養(yǎng)物外,還要有產(chǎn)物所需的特定元素、前體物質(zhì)和促進劑
4、等定元素、前體物質(zhì)和促進劑等二、培養(yǎng)基類型的選擇二、培養(yǎng)基類型的選擇1. 從微生物的特點來選擇從微生物的特點來選擇2. 液體和固體培養(yǎng)基選擇液體和固體培養(yǎng)基選擇3. 從生產(chǎn)實踐和科學(xué)試驗的不同要求選擇從生產(chǎn)實踐和科學(xué)試驗的不同要求選擇4. 從經(jīng)濟效益方面考慮選擇生產(chǎn)原料從經(jīng)濟效益方面考慮選擇生產(chǎn)原料三、培養(yǎng)基的配制原則三、培養(yǎng)基的配制原則1. 根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基2. 注意速效碳(氮)源和緩效碳(氮)源的配合使用,發(fā)注意速效碳(氮)源和緩效碳(氮)源的配合使用,發(fā)揮各自的優(yōu)勢揮各自的優(yōu)勢3. 營養(yǎng)成分的恰當配比(營養(yǎng)成分的恰當配比(c
5、/n一般取一般取100 : 0.22.0)4. 滲透壓,營養(yǎng)物質(zhì)要有合適的濃度滲透壓,營養(yǎng)物質(zhì)要有合適的濃度5. 合適的合適的ph值(注意生理酸性鹽、生理堿性鹽和緩沖劑的值(注意生理酸性鹽、生理堿性鹽和緩沖劑的加入)加入)6. 氧化還原電位氧化還原電位7. 考慮營養(yǎng)成分的加入順序,避免生產(chǎn)沉淀考慮營養(yǎng)成分的加入順序,避免生產(chǎn)沉淀四、培養(yǎng)基成分配比的選擇四、培養(yǎng)基成分配比的選擇1. 參照前人所使用的較適合于某一類菌種培養(yǎng)基的經(jīng)驗配方參照前人所使用的較適合于某一類菌種培養(yǎng)基的經(jīng)驗配方2. 結(jié)合所用菌種和產(chǎn)品的特性結(jié)合所用菌種和產(chǎn)品的特性3. 采用搖瓶、玻璃瓶等小型發(fā)酵設(shè)備,對碳、氮、無機鹽和前體等
6、采用搖瓶、玻璃瓶等小型發(fā)酵設(shè)備,對碳、氮、無機鹽和前體等進行逐個單因子試驗進行逐個單因子試驗4. 觀察這些因子對菌體生長和產(chǎn)物合成量的影響觀察這些因子對菌體生長和產(chǎn)物合成量的影響5. 綜合考慮各因素的影響綜合考慮各因素的影響6. 得到一個適合該菌種的培養(yǎng)基配方以得到高產(chǎn)得到一個適合該菌種的培養(yǎng)基配方以得到高產(chǎn)正交試驗設(shè)計正交試驗設(shè)計減少試驗次數(shù),確定培養(yǎng)基組分和濃度減少試驗次數(shù),確定培養(yǎng)基組分和濃度方差分析方差分析了解哪些因素影響大,以引起注意了解哪些因素影響大,以引起注意四、培養(yǎng)基成分配比的選擇四、培養(yǎng)基成分配比的選擇a) 氮源過多,菌體繁殖旺盛,氮源過多,菌體繁殖旺盛,ph值偏高,不利于代
7、謝產(chǎn)物的積累;值偏高,不利于代謝產(chǎn)物的積累;b) 氮源不足,菌體繁殖量少,影響產(chǎn)量。氮源不足,菌體繁殖量少,影響產(chǎn)量。a. 碳源過多,容易形成較低的碳源過多,容易形成較低的ph值;值;b. 碳源不足,菌體衰老和自溶。碳源不足,菌體衰老和自溶。c/n不當影響菌體按比例吸收營養(yǎng)物質(zhì),直接影響菌體生長和產(chǎn)物形成。不當影響菌體按比例吸收營養(yǎng)物質(zhì),直接影響菌體生長和產(chǎn)物形成。注意速效碳、氮源和緩效碳、氮源的相互配合,選用適當?shù)淖⒁馑傩?、氮源和緩效碳、氮源的相互配合,選用適當?shù)腸/n。一般發(fā)酵工業(yè)中一般發(fā)酵工業(yè)中c/nc/n為為100100: :(0.20.22.02.0)但對于氨基酸生產(chǎn),由于產(chǎn)物中含
8、氮較多,因此但對于氨基酸生產(chǎn),由于產(chǎn)物中含氮較多,因此c/nc/n就要適當調(diào)整,就要適當調(diào)整,如如100100: :(15152121)第二節(jié)第二節(jié) 工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基w消耗每克底物將產(chǎn)生最大的菌體得率或產(chǎn)物得率消耗每克底物將產(chǎn)生最大的菌體得率或產(chǎn)物得率w能產(chǎn)生最高的產(chǎn)品或菌體的濃度能產(chǎn)生最高的產(chǎn)品或菌體的濃度w能以最大的速率產(chǎn)生產(chǎn)物能以最大的速率產(chǎn)生產(chǎn)物w副產(chǎn)品的得率最小副產(chǎn)品的得率最小w價廉并具有穩(wěn)定的質(zhì)量價廉并具有穩(wěn)定的質(zhì)量w來源豐富且供應(yīng)充足來源豐富且供應(yīng)充足w易于通氣和攪拌易于通氣和攪拌w提取、純化、廢物處理等生產(chǎn)工藝過程都比較容易提取、純化、廢物處理等生產(chǎn)工藝過程都比較容
9、易在發(fā)酵工業(yè)中,必須使用廉價的原料來配制培養(yǎng)基,使在發(fā)酵工業(yè)中,必須使用廉價的原料來配制培養(yǎng)基,使之盡可能滿足下列條件:之盡可能滿足下列條件:發(fā)酵培養(yǎng)基例子發(fā)酵培養(yǎng)基例子代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物衣康酸衣康酸赤霉素赤霉素核黃素核黃素青霉素青霉素培培養(yǎng)養(yǎng)基基甘蔗糖蜜,甘蔗糖蜜,150g/l;znso4,1.0g/l;mgso4,3.0g/l;cuso4,0.01g/l葡萄糖,葡萄糖,20g/l;mgso4,1.0g/l;nh4no3,1.0g/l;kh2po4,5.0g/l;feso47h2o,0.01g/l;mnso44h2o,0.01g/l; znso47h20, 0.01g/l;cuso45h2o,
10、 0.01g/l;玉米漿(干固形物),玉米漿(干固形物),7.5g/l大豆油,大豆油,20ml/l;甘油,甘油,20ml/l;葡萄糖,葡萄糖,20g/l;玉米漿,玉米漿,12ml/l;酪蛋白,酪蛋白,12g/l;kh2po4,1.0g/l葡萄糖或糖蜜,總量的葡萄糖或糖蜜,總量的10;玉米漿,總量的玉米漿,總量的45;苯乙酸,總量的苯乙酸,總量的0.50.8;豬油或植物油;豬油或植物油;消泡劑,總量的消泡劑,總量的0.5一、工業(yè)上常用的碳源一、工業(yè)上常用的碳源碳源碳源來源來源葡萄糖葡萄糖純葡萄糖,水解淀粉純葡萄糖,水解淀粉乳糖乳糖純?nèi)樘牵榍宸奂內(nèi)樘?,乳清粉淀粉淀粉大麥,花生粉,燕麥粉,黑麥粉?/p>
11、大豆粉等大麥,花生粉,燕麥粉,黑麥粉,大豆粉等蔗糖蔗糖甜菜糖蜜,甘蔗糖蜜,粗紅糖,精白糖等甜菜糖蜜,甘蔗糖蜜,粗紅糖,精白糖等在微生物發(fā)酵過程中,普遍以碳水化合物作為碳源。在微生物發(fā)酵過程中,普遍以碳水化合物作為碳源。生產(chǎn)疫苗時通常用牛血清蛋白、牛肉汁等蛋白質(zhì)作為碳源。生產(chǎn)疫苗時通常用牛血清蛋白、牛肉汁等蛋白質(zhì)作為碳源。酒精、簡單的有機酸、烷烴等含碳物質(zhì)也可作為碳源。酒精、簡單的有機酸、烷烴等含碳物質(zhì)也可作為碳源。甲醇作為底物生產(chǎn)單細胞蛋白(甲醇作為底物生產(chǎn)單細胞蛋白(scp)用烷烴進行有機酸、維生素等的生產(chǎn)用烷烴進行有機酸、維生素等的生產(chǎn)碳源供給菌體生命活動所需的能量和構(gòu)成菌體細胞以及代謝產(chǎn)
12、物。碳源供給菌體生命活動所需的能量和構(gòu)成菌體細胞以及代謝產(chǎn)物。二、工業(yè)上常用的氮源二、工業(yè)上常用的氮源無機氮源:氨水,銨鹽,硝酸鹽等無機氮源:氨水,銨鹽,硝酸鹽等有機氮源:玉米漿,豆餅粉,花生餅粉,棉籽粉,魚粉,酵母浸出液等有機氮源:玉米漿,豆餅粉,花生餅粉,棉籽粉,魚粉,酵母浸出液等氮源主要構(gòu)成菌體細胞物質(zhì),作為酶的組成成分或維持酶的活性,氮源主要構(gòu)成菌體細胞物質(zhì),作為酶的組成成分或維持酶的活性,調(diào)節(jié)滲透壓、調(diào)節(jié)滲透壓、ph、eh等。等。工業(yè)上常用的氮源及含氮量(質(zhì)量分數(shù)工業(yè)上常用的氮源及含氮量(質(zhì)量分數(shù)/%)氮源氮源含氮量含氮量氮源氮源含氮量含氮量大麥大麥1.52.0花生粉花生粉8.0甜菜
13、糖蜜甜菜糖蜜1.52.0燕麥粉燕麥粉1.52.0甘蔗糖蜜甘蔗糖蜜1.52.0大豆粉大豆粉8.0玉米漿玉米漿4.5乳清粉乳清粉4.5三、無機鹽三、無機鹽無機鹽是微生物活動不可缺少的物質(zhì)。無機鹽是微生物活動不可缺少的物質(zhì)。其主要功能是構(gòu)成菌體成分、作為酶的組成部分、酶的激活劑或抑制劑、調(diào)節(jié)培其主要功能是構(gòu)成菌體成分、作為酶的組成部分、酶的激活劑或抑制劑、調(diào)節(jié)培養(yǎng)滲透壓、調(diào)節(jié)養(yǎng)滲透壓、調(diào)節(jié)ph值和值和eh等。等。微生物對無機鹽的需要量很少,但無機鹽含量對菌體生長和產(chǎn)物的生成影響很大。微生物對無機鹽的需要量很少,但無機鹽含量對菌體生長和產(chǎn)物的生成影響很大。1. 磷酸鹽磷酸鹽2. 硫酸鎂硫酸鎂3. 鉀鹽
14、鉀鹽4. 微量元素微量元素磷是某些蛋白質(zhì)和核酸的組成成分。磷是某些蛋白質(zhì)和核酸的組成成分。磷酸鹽在培養(yǎng)基中還具有緩沖作用。磷酸鹽在培養(yǎng)基中還具有緩沖作用。工業(yè)上常用工業(yè)上常用k3po43h2o、k3po4和和na2hpo412h2o、nah2po42h2o等磷酸等磷酸鹽,也可用磷酸。鹽,也可用磷酸。 除了組成某些細胞的葉綠素成分外,并不參與任何細胞物質(zhì)的合成;除了組成某些細胞的葉綠素成分外,并不參與任何細胞物質(zhì)的合成; 處于離子狀態(tài)時,是許多重要的酶(己糖磷酸化酶,檸檬酸脫氫酶、羧處于離子狀態(tài)時,是許多重要的酶(己糖磷酸化酶,檸檬酸脫氫酶、羧化酶等)的激活劑;化酶等)的激活劑; 不但影響基質(zhì)的
15、氧化,還影響蛋白質(zhì)的合成不但影響基質(zhì)的氧化,還影響蛋白質(zhì)的合成 鉀離子與細胞滲透壓和透性有關(guān);鉀離子與細胞滲透壓和透性有關(guān); 是許多酶的激活劑;是許多酶的激活劑; 促進糖代謝促進糖代謝 zn、co、mn、cu等元素大部分作為酶的輔基和激活劑;等元素大部分作為酶的輔基和激活劑; 一般作為碳、氮源的農(nóng)副產(chǎn)品天然原料中,本身就含有某些微量元素,不必一般作為碳、氮源的農(nóng)副產(chǎn)品天然原料中,本身就含有某些微量元素,不必另加;另加; 特例:特例:vb12的生產(chǎn),由于鈷是其組成成分,的生產(chǎn),由于鈷是其組成成分,co的需要量隨產(chǎn)物的增加而增加,的需要量隨產(chǎn)物的增加而增加,因此在培養(yǎng)基中需加入氯化鈷以補充鈷因此在
16、培養(yǎng)基中需加入氯化鈷以補充鈷四、生長因子四、生長因子從廣義來說,凡是微生物不可缺少的微量有機物質(zhì),如氨基酸、嘌呤、從廣義來說,凡是微生物不可缺少的微量有機物質(zhì),如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱為生長因子。嘧啶、維生素等均稱為生長因子。其功能是構(gòu)成細胞的組成分,促進生命活動的進行。其功能是構(gòu)成細胞的組成分,促進生命活動的進行。生長因子不是所有微生物都必需的,它只是對于某些自己不能合成這生長因子不是所有微生物都必需的,它只是對于某些自己不能合成這些成分的微生物才是必不可少的營養(yǎng)物。些成分的微生物才是必不可少的營養(yǎng)物。目前以糖質(zhì)原料為碳源的谷氨酸產(chǎn)生菌均為生物素缺陷型,以生物素目前以糖質(zhì)原料為碳源
17、的谷氨酸產(chǎn)生菌均為生物素缺陷型,以生物素為生長因子。為生長因子。提供生長因子的農(nóng)副產(chǎn)品原料提供生長因子的農(nóng)副產(chǎn)品原料1) 玉米漿玉米漿2) 麩皮水解液麩皮水解液3) 糖蜜糖蜜4) 酵母:可用酵母膏、酵母浸出液或直接用酵母粉。酵母:可用酵母膏、酵母浸出液或直接用酵母粉。五、前體物質(zhì)和促進劑五、前體物質(zhì)和促進劑前體物質(zhì)前體物質(zhì)某些化合物加到發(fā)酵培養(yǎng)基中,能直接被微生物在生物合成過程結(jié)合到產(chǎn)某些化合物加到發(fā)酵培養(yǎng)基中,能直接被微生物在生物合成過程結(jié)合到產(chǎn)物分子中去,而其自身結(jié)構(gòu)并沒有多大變化,但產(chǎn)物的量卻因加入而有較物分子中去,而其自身結(jié)構(gòu)并沒有多大變化,但產(chǎn)物的量卻因加入而有較大的提高。大的提高。
18、有些氨基酸、核苷酸和抗生素發(fā)酵必須添加前體物質(zhì)才能獲得較高的產(chǎn)率。有些氨基酸、核苷酸和抗生素發(fā)酵必須添加前體物質(zhì)才能獲得較高的產(chǎn)率。氨基酸發(fā)酵的前體物質(zhì)氨基酸發(fā)酵的前體物質(zhì)氨基酸氨基酸菌體菌體前體物質(zhì)前體物質(zhì)產(chǎn)量產(chǎn)量/%絲氨酸絲氨酸嗜甘油棒狀桿菌嗜甘油棒狀桿菌甘氨酸甘氨酸1.6色氨酸色氨酸異常漢遜酵母異常漢遜酵母氨茴酸氨茴酸0.8色氨酸色氨酸麥角菌麥角菌吲哚吲哚1.3蛋氨酸蛋氨酸脫氫極毛桿菌脫氫極毛桿菌2-羥基羥基4-甲基硫代丁醇甲基硫代丁醇1.1異亮氨酸異亮氨酸粘質(zhì)賽桿菌粘質(zhì)賽桿菌-氨基丁酸氨基丁酸0.8異亮氨酸異亮氨酸阿氏棒狀桿菌阿氏棒狀桿菌d-蘇氨酸蘇氨酸1.5蘇氨酸蘇氨酸谷氨酸小球菌谷
19、氨酸小球菌高絲氨酸高絲氨酸2.0抗生素發(fā)酵常用的前體物質(zhì)抗生素發(fā)酵常用的前體物質(zhì)抗生素抗生素前體物質(zhì)前體物質(zhì)抗生素抗生素前體物質(zhì)前體物質(zhì)青霉素青霉素g苯乙酸或在發(fā)酵中能形成苯苯乙酸或在發(fā)酵中能形成苯乙酸的物質(zhì),如乙基酰胺等乙酸的物質(zhì),如乙基酰胺等金霉素金霉素氯化物氯化物青霉素青霉素o烯丙基硫基乙酸烯丙基硫基乙酸溴四環(huán)素溴四環(huán)素溴化物溴化物青霉素青霉素v苯氧乙酸苯氧乙酸紅霉素紅霉素丙酸、丙醇、丙酸鹽、丙酸、丙醇、丙酸鹽、乙酸鹽乙酸鹽放線菌素放線菌素c3肌氨酸肌氨酸灰黃霉素灰黃霉素氯化物氯化物鏈霉素鏈霉素肌醇、精氨酸、甲硫氨酸肌醇、精氨酸、甲硫氨酸2. 發(fā)酵過程中的促進劑和抑制劑發(fā)酵過程中的促進劑
20、和抑制劑在氨基酸、抗生素和酶制劑發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程中,可以在發(fā)酵培養(yǎng)在氨基酸、抗生素和酶制劑發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程中,可以在發(fā)酵培養(yǎng)基中加入某些對發(fā)酵起一定促進作用的物質(zhì),稱為促進劑或抑制劑?;屑尤肽承Πl(fā)酵起一定促進作用的物質(zhì),稱為促進劑或抑制劑。常用促進劑常用促進劑v表面活性劑表面活性劑洗凈劑(脂肪酰胺磺酸鈉)、吐溫洗凈劑(脂肪酰胺磺酸鈉)、吐溫80、植酸等、植酸等v二乙胺四乙酸二乙胺四乙酸v大豆油抽提物大豆油抽提物v黃血鹽黃血鹽v甲醇甲醇促進劑能促進產(chǎn)量增加的原因:促進劑能促進產(chǎn)量增加的原因:主要是改進了細胞的滲透性,增強了氧的傳遞速度,改善了菌體對氧的有效利用。主要是改進了細胞的滲透性,增強
21、了氧的傳遞速度,改善了菌體對氧的有效利用。a. 在酶制劑發(fā)酵過程中,加入某些誘導(dǎo)物、表面活性劑及其他一些產(chǎn)酶促進劑,在酶制劑發(fā)酵過程中,加入某些誘導(dǎo)物、表面活性劑及其他一些產(chǎn)酶促進劑,可以大大增加菌體的產(chǎn)酶量??梢源蟠笤黾泳w的產(chǎn)酶量。b. 抗生素工業(yè)在發(fā)酵過程中加入某些促進劑或抑制劑,??纱龠M抗生素的生物合成。抗生素工業(yè)在發(fā)酵過程中加入某些促進劑或抑制劑,??纱龠M抗生素的生物合成??股氐囊种苿┛股氐囊种苿┛股乜股乇灰种频漠a(chǎn)物被抑制的產(chǎn)物抑制劑抑制劑鏈霉素鏈霉素甘露糖鏈霉素甘露糖鏈霉素甘露聚糖甘露聚糖去甲基鏈霉素去甲基鏈霉素鏈霉素鏈霉素乙硫氨酸乙硫氨酸四環(huán)素四環(huán)素金霉素金霉素溴化物、巰
22、基苯并噻唑、溴化物、巰基苯并噻唑、硫脲嘧啶、硫脲硫脲嘧啶、硫脲去甲基金霉素去甲基金霉素金霉素金霉素磺胺化合物、乙硫氨酸磺胺化合物、乙硫氨酸頭孢菌素頭孢菌素c頭孢菌素頭孢菌素nl-蛋氨酸蛋氨酸利福霉素利福霉素b其他利福霉素其他利福霉素巴比妥藥物巴比妥藥物不同促進劑所起的作用:不同促進劑所起的作用:i.起生長因素的作用;起生長因素的作用;ii.可推遲菌體的自溶;可推遲菌體的自溶;iii. 抑制某些合成其他產(chǎn)物的途徑而使之向所需產(chǎn)物的途徑轉(zhuǎn)化;抑制某些合成其他產(chǎn)物的途徑而使之向所需產(chǎn)物的途徑轉(zhuǎn)化;iv. 降低了生產(chǎn)菌的呼吸,使之有利于抗生素的合成;降低了生產(chǎn)菌的呼吸,使之有利于抗生素的合成;v.改變
23、發(fā)酵液的物理性質(zhì),改善通氣效果;改變發(fā)酵液的物理性質(zhì),改善通氣效果;vi. 可與抗生素形成復(fù)鹽,降低發(fā)酵液中抗生素的濃度和促進抗生素的合成等??膳c抗生素形成復(fù)鹽,降低發(fā)酵液中抗生素的濃度和促進抗生素的合成等。第三節(jié)第三節(jié) 培養(yǎng)基的滅菌培養(yǎng)基的滅菌n在工業(yè)微生物培養(yǎng)過程中,只允許生產(chǎn)菌存在和在工業(yè)微生物培養(yǎng)過程中,只允許生產(chǎn)菌存在和生長繁殖,不允許其它微生物共存,因此所有發(fā)生長繁殖,不允許其它微生物共存,因此所有發(fā)酵過程,必須進行純種培養(yǎng)酵過程,必須進行純種培養(yǎng)n整個發(fā)酵過程必須牢固樹立無菌觀念,強調(diào)無菌整個發(fā)酵過程必須牢固樹立無菌觀念,強調(diào)無菌操作操作n除了設(shè)備應(yīng)嚴格按規(guī)定保證沒有死角,沒有構(gòu)
24、成除了設(shè)備應(yīng)嚴格按規(guī)定保證沒有死角,沒有構(gòu)成染菌可能的因素外,必須對培養(yǎng)基和生產(chǎn)環(huán)境進染菌可能的因素外,必須對培養(yǎng)基和生產(chǎn)環(huán)境進行嚴格的滅菌和消毒,防止雜菌和噬菌體的污染行嚴格的滅菌和消毒,防止雜菌和噬菌體的污染n滅菌滅菌:利用物理和化學(xué)的方法殺滅或除去物料及設(shè)備中一:利用物理和化學(xué)的方法殺滅或除去物料及設(shè)備中一切生命物質(zhì)的過程。切生命物質(zhì)的過程。n消毒消毒:用物理或化學(xué)的方法殺死物料、容器、器具內(nèi)外的:用物理或化學(xué)的方法殺死物料、容器、器具內(nèi)外的病原微生物,一般只能殺死營養(yǎng)細胞而不能殺死芽胞。病原微生物,一般只能殺死營養(yǎng)細胞而不能殺死芽胞。n消毒不一定能達到滅菌的要求,而滅菌則可達到消毒的目
25、消毒不一定能達到滅菌的要求,而滅菌則可達到消毒的目的。的。n在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中,為了保證純種培養(yǎng),在生產(chǎn)菌種接種在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中,為了保證純種培養(yǎng),在生產(chǎn)菌種接種培養(yǎng)前,要對培養(yǎng)基、空氣系統(tǒng)、消泡劑、流加物料、設(shè)培養(yǎng)前,要對培養(yǎng)基、空氣系統(tǒng)、消泡劑、流加物料、設(shè)備、管道等進行滅菌,還要對生產(chǎn)環(huán)境進行消毒,防止雜備、管道等進行滅菌,還要對生產(chǎn)環(huán)境進行消毒,防止雜菌和噬菌體的大量繁殖。菌和噬菌體的大量繁殖。n只有不受雜菌污染,發(fā)酵過程才能正常進行。只有不受雜菌污染,發(fā)酵過程才能正常進行。一、滅菌的方法一、滅菌的方法1.干熱滅菌法干熱滅菌法2.火焰滅菌法火焰滅菌法3.電磁波、射線滅菌法電磁波、射線滅菌
26、法4.濕熱滅菌法(主要是高壓蒸汽滅菌)濕熱滅菌法(主要是高壓蒸汽滅菌)5.化學(xué)藥劑滅菌法化學(xué)藥劑滅菌法6.過濾除菌法過濾除菌法l進行干熱滅菌時,微生物細胞發(fā)生氧化,微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)變性和電解質(zhì)濃進行干熱滅菌時,微生物細胞發(fā)生氧化,微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)變性和電解質(zhì)濃縮引起中毒等作用,氧化作用導(dǎo)致微生物死亡是主要依據(jù)??s引起中毒等作用,氧化作用導(dǎo)致微生物死亡是主要依據(jù)。l由于微生物對于熱的耐受力比對濕熱強得多,故干熱滅菌所需的溫度要高,由于微生物對于熱的耐受力比對濕熱強得多,故干熱滅菌所需的溫度要高,時間要長,一般時間要長,一般160160170170、1 11.5h1.5h。l實際應(yīng)用時,對一些要求
27、保持干燥的實驗器具和材料可以采用干熱滅菌法。實際應(yīng)用時,對一些要求保持干燥的實驗器具和材料可以采用干熱滅菌法。l利用火焰直接殺死微生物的滅菌法稱為火焰滅菌法。該法方法簡單,滅菌徹利用火焰直接殺死微生物的滅菌法稱為火焰滅菌法。該法方法簡單,滅菌徹底,但使用范圍有限,僅適用于接種針、玻璃棒、三角瓶口等的滅菌。底,但使用范圍有限,僅適用于接種針、玻璃棒、三角瓶口等的滅菌。l利用電磁波、紫外線、利用電磁波、紫外線、x x射線、射線、射線或放射性物質(zhì)產(chǎn)生的高能粒子進行射線或放射性物質(zhì)產(chǎn)生的高能粒子進行滅菌,以紫外線最常用。滅菌,以紫外線最常用。l紫外線對芽胞和營養(yǎng)細胞都能起作用,但細菌芽胞和霉菌孢子對紫
28、外線的紫外線對芽胞和營養(yǎng)細胞都能起作用,但細菌芽胞和霉菌孢子對紫外線的抵抗力強。抵抗力強。l紫外線的穿透力低,僅適用于表面滅菌和無菌室、培養(yǎng)室等空間的滅菌,紫外線的穿透力低,僅適用于表面滅菌和無菌室、培養(yǎng)室等空間的滅菌,對固體物料滅菌不徹底,也不能用于液體物料的滅菌。對固體物料滅菌不徹底,也不能用于液體物料的滅菌。l250250270nm270nm之間殺菌效率高,以波長在之間殺菌效率高,以波長在260nm260nm左右滅菌效率最高。左右滅菌效率最高。l除紫外線外,除紫外線外,x x射線和射線和射線也可進行滅菌。射線也可進行滅菌。一、滅菌的方法一、滅菌的方法l利用利用飽和蒸汽飽和蒸汽進行滅菌進行
29、滅菌l原理原理:水的沸點隨水蒸氣壓力的增加而上升,高壓情況下可獲得高溫的水:水的沸點隨水蒸氣壓力的增加而上升,高壓情況下可獲得高溫的水蒸汽。借助蒸汽的高溫和蒸汽釋放的潛熱使微生物細胞中的蛋白質(zhì)、酶和核蒸汽。借助蒸汽的高溫和蒸汽釋放的潛熱使微生物細胞中的蛋白質(zhì)、酶和核酸分子內(nèi)部的化學(xué)鍵,特別是氫鍵受到破壞,引起不可逆的變性,使微生物酸分子內(nèi)部的化學(xué)鍵,特別是氫鍵受到破壞,引起不可逆的變性,使微生物死亡死亡l從從滅菌效果滅菌效果來看,由于蒸汽有很強的穿透能力,濕熱滅菌對耐熱芽胞桿菌來看,由于蒸汽有很強的穿透能力,濕熱滅菌對耐熱芽胞桿菌來說,溫度升高來說,溫度升高10時,滅菌速度常數(shù)可增加時,滅菌速
30、度常數(shù)可增加8 81010倍,對營養(yǎng)細胞更高。倍,對營養(yǎng)細胞更高。另外蒸汽冷凝為水時還要釋放出潛熱,因此溫度可進一步提高另外蒸汽冷凝為水時還要釋放出潛熱,因此溫度可進一步提高l蒸汽來源方便,價格低廉,滅菌效果可靠蒸汽來源方便,價格低廉,滅菌效果可靠l濕熱滅菌法是目前最常用的滅菌方法,一般的濕熱滅菌條件為濕熱滅菌法是目前最常用的滅菌方法,一般的濕熱滅菌條件為121,30minl某些化學(xué)藥劑能與微生物發(fā)生反應(yīng)而具有殺菌的作用。某些化學(xué)藥劑能與微生物發(fā)生反應(yīng)而具有殺菌的作用。l化學(xué)藥劑適用于生產(chǎn)車間環(huán)境的滅菌,接種操作前小型器化學(xué)藥劑適用于生產(chǎn)車間環(huán)境的滅菌,接種操作前小型器具的滅菌等。具的滅菌等。
31、l化學(xué)藥品的滅菌使用方法,根據(jù)滅菌對象的不同有浸泡、化學(xué)藥品的滅菌使用方法,根據(jù)滅菌對象的不同有浸泡、添加、擦拭、噴灑、氣態(tài)熏蒸等。添加、擦拭、噴灑、氣態(tài)熏蒸等。藥劑藥劑殺菌原理殺菌原理使用濃度使用濃度高錳酸鉀高錳酸鉀使蛋白質(zhì)、氨基酸氧化從而使微生物死亡。使蛋白質(zhì)、氨基酸氧化從而使微生物死亡。0.13漂白粉漂白粉次氯酸鈉在水溶液中分解為新生態(tài)氧和氯,使細次氯酸鈉在水溶液中分解為新生態(tài)氧和氯,使細菌受強烈氧化作用而導(dǎo)致死亡。菌受強烈氧化作用而導(dǎo)致死亡。1 5%酒精溶液酒精溶液使細胞脫水,引起蛋白質(zhì)凝固變性。對營養(yǎng)細胞、使細胞脫水,引起蛋白質(zhì)凝固變性。對營養(yǎng)細胞、病毒、霉菌孢子均有殺死作用。病毒、
32、霉菌孢子均有殺死作用。75新潔而滅新潔而滅表面活性劑類潔凈消毒劑,在水溶液中以陽離子表面活性劑類潔凈消毒劑,在水溶液中以陽離子形式與菌體表面結(jié)合,引起菌體外膜損傷和蛋白形式與菌體表面結(jié)合,引起菌體外膜損傷和蛋白質(zhì)變性。一般用于器具和生產(chǎn)環(huán)境的消毒,不能質(zhì)變性。一般用于器具和生產(chǎn)環(huán)境的消毒,不能與合成洗滌劑合用。與合成洗滌劑合用。0.25甲醛甲醛強還原劑,與氨基結(jié)合使蛋白質(zhì)或酶變性。強還原劑,與氨基結(jié)合使蛋白質(zhì)或酶變性。2份份37甲醛溶甲醛溶液液1份份kmno4;37甲醛溶液加甲醛溶液加熱熱過氧乙酸過氧乙酸強氧化劑,廣譜、高效、速效,對營養(yǎng)細胞、細強氧化劑,廣譜、高效、速效,對營養(yǎng)細胞、細菌芽胞
33、、真菌孢子和病毒都有殺滅作用。菌芽胞、真菌孢子和病毒都有殺滅作用。戊二酸戊二酸在堿性條件下具有殺死芽胞的能力在堿性條件下具有殺死芽胞的能力2酚類酚類如石炭酸(來蘇爾)如石炭酸(來蘇爾)15二、濕熱滅菌的原理二、濕熱滅菌的原理1. 微生物的熱阻微生物的熱阻 每一種微生物都有一定的最適生長溫度范圍,當微生物處于最低限每一種微生物都有一定的最適生長溫度范圍,當微生物處于最低限溫度以下時,代謝作用幾乎停止而處于休眠狀態(tài)。當溫度超過最高限度溫度以下時,代謝作用幾乎停止而處于休眠狀態(tài)。當溫度超過最高限度時,微生物細胞中的原生質(zhì)體和酶的基本成分時,微生物細胞中的原生質(zhì)體和酶的基本成分蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆的蛋白質(zhì)
34、發(fā)生不可逆的變化,即凝固變性,使微生物在很短時間內(nèi)死亡。變化,即凝固變性,使微生物在很短時間內(nèi)死亡。濕熱滅菌就是根據(jù)微生物的這種特性進行的濕熱滅菌就是根據(jù)微生物的這種特性進行的l一般無芽胞細菌,在一般無芽胞細菌,在60下經(jīng)過下經(jīng)過10min即可全部殺死;即可全部殺死;l芽胞細菌的芽胞在芽胞細菌的芽胞在100下經(jīng)過幾分鐘至數(shù)小時才能殺死;下經(jīng)過幾分鐘至數(shù)小時才能殺死;l某些嗜熱菌能在某些嗜熱菌能在120下耐受下耐受2030min。l一般講,一般講,滅菌的徹底與否滅菌的徹底與否 以以 能否殺死芽胞細菌為標準。能否殺死芽胞細菌為標準。二、濕熱滅菌的原理二、濕熱滅菌的原理致死溫度致死溫度:殺死微生物的
35、最低溫度。:殺死微生物的最低溫度。致死時間致死時間:在致死溫度下,殺死全部微生物所需的時間。:在致死溫度下,殺死全部微生物所需的時間。在致死溫度以上,溫度愈高,致死時間愈短。在致死溫度以上,溫度愈高,致死時間愈短。由于一般細菌、產(chǎn)芽胞細菌、微生物細胞和微生物孢子對熱的抵抗力不同,由于一般細菌、產(chǎn)芽胞細菌、微生物細胞和微生物孢子對熱的抵抗力不同,因此,它們的致死溫度和致死時間也有差別。因此,它們的致死溫度和致死時間也有差別。微生物對熱的抵抗力常用微生物對熱的抵抗力常用“熱阻熱阻”表示表示熱阻熱阻:微生物在某一特定條件下(主要是溫度和加熱方式)下的致死時間。:微生物在某一特定條件下(主要是溫度和加
36、熱方式)下的致死時間。相對熱阻相對熱阻:某一微生物在某條件下的致死時間與另一微生物在相同條件下:某一微生物在某條件下的致死時間與另一微生物在相同條件下的致死時間的比值。的致死時間的比值。微生物對濕熱微生物對濕熱的相對抵抗力的相對抵抗力微生物微生物大腸桿菌大腸桿菌細菌芽胞細菌芽胞霉菌孢子霉菌孢子病毒病毒相對抵抗力相對抵抗力1300000021015二、濕熱滅菌的原理二、濕熱滅菌的原理2. 微生物的熱死規(guī)律微生物的熱死規(guī)律對數(shù)殘留定律對數(shù)殘留定律微生物熱死微生物熱死:指微生物受熱失活直到死亡,主要是由于微:指微生物受熱失活直到死亡,主要是由于微生物細胞內(nèi)酶蛋白受熱凝固,喪失活力所致。生物細胞內(nèi)酶蛋
37、白受熱凝固,喪失活力所致。在微生物受熱失活的過程中,微生物不斷被殺死,活菌數(shù)不斷被減少。在微生物受熱失活的過程中,微生物不斷被殺死,活菌數(shù)不斷被減少。微生物熱死速率可以用分子反應(yīng)速率來表示,即微生物活體個數(shù)減少的微生物熱死速率可以用分子反應(yīng)速率來表示,即微生物活體個數(shù)減少的速度與任一瞬間殘存的菌數(shù)成正比。速度與任一瞬間殘存的菌數(shù)成正比。d nd t= -k nn培養(yǎng)基中殘留活菌數(shù),個;培養(yǎng)基中殘留活菌數(shù),個;t受熱時間,受熱時間,min;k反應(yīng)速率常數(shù),或比死亡速率常數(shù),反應(yīng)速率常數(shù),或比死亡速率常數(shù),min-1。反應(yīng)速率常數(shù)反應(yīng)速率常數(shù)k隨微生物種類和加熱溫度而變化。隨微生物種類和加熱溫度而
38、變化。t=2.303klgn0nt對數(shù)殘留定律對數(shù)殘留定律n0開始滅菌時原菌數(shù),個開始滅菌時原菌數(shù),個nt經(jīng)時間經(jīng)時間t后殘留菌數(shù),個。后殘留菌數(shù),個。二、濕熱滅菌的原理二、濕熱滅菌的原理1/10衰減時間衰減時間d:活菌數(shù)在受熱過程中減少到原菌數(shù)的活菌數(shù)在受熱過程中減少到原菌數(shù)的1/10時所需的時間。時所需的時間。d=2.303kl隨時間的延長,加熱滅菌后的殘存菌數(shù)呈對數(shù)減少,且溫度越高,死亡隨時間的延長,加熱滅菌后的殘存菌數(shù)呈對數(shù)減少,且溫度越高,死亡越快。越快。通常必要的滅菌時間是通常必要的滅菌時間是110130,5 520min20min。l芽胞對熱耐受力強,為此需要更高的溫度并維持更長
39、的時間。芽胞對熱耐受力強,為此需要更高的溫度并維持更長的時間。l對細菌芽胞來說,并不始終符合對數(shù)殘留規(guī)律,特別是在受熱后很短的對細菌芽胞來說,并不始終符合對數(shù)殘留規(guī)律,特別是在受熱后很短的時間內(nèi),培養(yǎng)液中油脂、糖類及一定濃度的蛋白質(zhì)會增加微生物的耐熱性;時間內(nèi),培養(yǎng)液中油脂、糖類及一定濃度的蛋白質(zhì)會增加微生物的耐熱性;高濃度鹽類、色素能削減其耐熱性。高濃度鹽類、色素能削減其耐熱性。l隨著滅菌條件的加強,培養(yǎng)基成分的熱變性加速,特別是維生素,因此隨著滅菌條件的加強,培養(yǎng)基成分的熱變性加速,特別是維生素,因此培養(yǎng)液滅菌一般都采用培養(yǎng)液滅菌一般都采用高溫短時間加熱高溫短時間加熱的方式的方式,這樣可以
40、達到徹底滅菌和,這樣可以達到徹底滅菌和把營養(yǎng)成分的破壞減少到最低限度的目的。把營養(yǎng)成分的破壞減少到最低限度的目的。n滅菌時間取決于污染的程度(滅菌時間取決于污染的程度(n0)、滅菌的程度(殘留菌數(shù))、滅菌的程度(殘留菌數(shù)nt)和)和k值。值。一般考慮產(chǎn)芽胞細菌和細菌的芽胞之和作為計算依據(jù)。一般考慮產(chǎn)芽胞細菌和細菌的芽胞之和作為計算依據(jù)。在設(shè)計時常采用在設(shè)計時常采用nt0.001(即(即1000次滅菌中有一次失敗的機會)。次滅菌中有一次失敗的機會)。n反應(yīng)速率常數(shù)反應(yīng)速率常數(shù)k是微生物耐熱性的一種特征,它隨微生物的種類和滅菌溫度是微生物耐熱性的一種特征,它隨微生物的種類和滅菌溫度而異。而異。n在
41、相同的溫度下,在相同的溫度下,k值愈小,則此微生物愈耐熱。值愈小,則此微生物愈耐熱。n同一種微生物在不同的滅菌溫度下,同一種微生物在不同的滅菌溫度下,k值不同,滅菌溫度愈低,值不同,滅菌溫度愈低,k值愈低。值愈低。某些芽胞細菌某些芽胞細菌的的k值值細菌名稱細菌名稱k值值/min-1枯草芽胞桿菌枯草芽胞桿菌3.82.6硬脂嗜熱芽胞桿菌硬脂嗜熱芽胞桿菌fs15180.77硬脂嗜熱芽胞桿菌硬脂嗜熱芽胞桿菌fs6172.9產(chǎn)氣梭狀芽胞桿菌產(chǎn)氣梭狀芽胞桿菌pa36791.8n在培養(yǎng)基滅菌的過程中,除微生物被殺死外,還伴隨著營養(yǎng)成分的破壞,在培養(yǎng)基滅菌的過程中,除微生物被殺死外,還伴隨著營養(yǎng)成分的破壞,如
42、糖液焦化變色、蛋白質(zhì)變性、維生素失活、醛基和氨基反應(yīng)、不飽和醛如糖液焦化變色、蛋白質(zhì)變性、維生素失活、醛基和氨基反應(yīng)、不飽和醛聚合、一些化合物發(fā)生水解等。因此,聚合、一些化合物發(fā)生水解等。因此,必須選擇一個既能達到滅菌的目的,必須選擇一個既能達到滅菌的目的,又能使培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分破壞至最小的滅菌工藝條件。又能使培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分破壞至最小的滅菌工藝條件。二、濕熱滅菌的原理二、濕熱滅菌的原理3. 培養(yǎng)基滅菌溫度的選擇培養(yǎng)基滅菌溫度的選擇反應(yīng)動力學(xué)方程反應(yīng)動力學(xué)方程阿倫尼烏斯方程阿倫尼烏斯方程dcdt=-kck=ae-e/rt反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系c反應(yīng)物濃度,反應(yīng)物濃度,
43、mol/l;t反應(yīng)時間,反應(yīng)時間,min;k化學(xué)反應(yīng)常數(shù)(隨溫度化學(xué)反應(yīng)常數(shù)(隨溫度及反應(yīng)類型而變),及反應(yīng)類型而變),min-1。a頻率因子;頻率因子;e反應(yīng)所需的活化能,反應(yīng)所需的活化能,j/mol;t絕對溫度,絕對溫度,k。p雜菌的死亡也屬于一級動力學(xué)方程,與上式類似。雜菌的死亡也屬于一級動力學(xué)方程,與上式類似。p一般殺滅微生物營養(yǎng)細胞的一般殺滅微生物營養(yǎng)細胞的e值約為值約為2.091052.71105j/mol;p殺死微生物芽胞的殺死微生物芽胞的e值約為值約為4.48105j/mol;p一般酶及維生素等營養(yǎng)成分分解的一般酶及維生素等營養(yǎng)成分分解的e值為值為8.361038.36104j
44、/mol。p由于滅菌時的活化能由于滅菌時的活化能e大于培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞的活化能大于培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞的活化能e,因此,隨,因此,隨著溫度升高,滅菌速率常數(shù)增加的倍數(shù)著溫度升高,滅菌速率常數(shù)增加的倍數(shù)培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分分解的速率常培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分分解的速率常數(shù)的增加倍數(shù)。即當滅菌溫度升高時,微生物殺滅速度提高,超過了培養(yǎng)數(shù)的增加倍數(shù)。即當滅菌溫度升高時,微生物殺滅速度提高,超過了培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞的速度?;鶢I養(yǎng)成分破壞的速度。p據(jù)測定,每升高據(jù)測定,每升高10,速率常數(shù)的增加倍數(shù)為,速率常數(shù)的增加倍數(shù)為q q1010。p在熱滅菌的過程中,同時發(fā)生微生物死亡和培養(yǎng)基成分破壞兩個過程。在熱滅菌的過程
45、中,同時發(fā)生微生物死亡和培養(yǎng)基成分破壞兩個過程。p溫度能加速其過程進行的速度,當溫度升高時,微生物死亡的速度更快,溫度能加速其過程進行的速度,當溫度升高時,微生物死亡的速度更快,p因此可以因此可以采用較高的溫度,較短的滅菌時間采用較高的溫度,較短的滅菌時間,以減少培養(yǎng)基營養(yǎng)成分的,以減少培養(yǎng)基營養(yǎng)成分的破壞,這就是通常所說的破壞,這就是通常所說的“高溫瞬時滅菌法高溫瞬時滅菌法”。一般化學(xué)反應(yīng)一般化學(xué)反應(yīng)q10為為1.52.0;殺滅芽胞的反應(yīng)殺滅芽胞的反應(yīng)q10為為510;殺滅微生物細胞的反應(yīng)殺滅微生物細胞的反應(yīng)q10為為35左右。左右。p滅菌溫度較高而時間較短滅菌溫度較高而時間較短,要比,要比
46、溫度較低時間較長效果溫度較低時間較長效果好好。p對同樣的培養(yǎng)基進行對同樣的培養(yǎng)基進行126132、5 57min7min連續(xù)滅菌連續(xù)滅菌,其所,其所得培養(yǎng)基質(zhì)量要比采用得培養(yǎng)基質(zhì)量要比采用120120、30min30min的實罐滅菌好,可以得到的實罐滅菌好,可以得到較高的發(fā)酵水平;較高的發(fā)酵水平;p對同一類培養(yǎng)基進行對同一類培養(yǎng)基進行120120、20min20min的實罐滅菌的實罐滅菌,其所得培養(yǎng),其所得培養(yǎng)基的發(fā)酵水平高于基的發(fā)酵水平高于120120、30min30min的對照,而同樣達到滅菌的要求。的對照,而同樣達到滅菌的要求。不同滅菌條件下培養(yǎng)基營養(yǎng)成分破壞情況不同滅菌條件下培養(yǎng)基營養(yǎng)
47、成分破壞情況溫度溫度/滅菌時間滅菌時間/min營養(yǎng)成分破壞營養(yǎng)成分破壞/%10040099.3110306711515501204271300.581400.0821500.018080,進蒸氣口(蒸氣閥)關(guān)掉,出蒸氣口(排氣閥),進蒸氣口(蒸氣閥)關(guān)掉,出蒸氣口(排氣閥)關(guān)小。打開空氣閥,蒸氣直接進罐,關(guān)小。打開空氣閥,蒸氣直接進罐,121121,202030min30min。 從從8080100100上升很快,大于上升很快,大于100100后溫度上升很慢,到后溫度上升很慢,到118118時就時就開始計時,到計時開始計時,到計時25min25min時立即關(guān)掉蒸氣閥。時立即關(guān)掉蒸氣閥。 關(guān)掉蒸
48、氣閥后通入無菌空氣,使罐內(nèi)一直保持正壓(高于大氣壓,關(guān)掉蒸氣閥后通入無菌空氣,使罐內(nèi)一直保持正壓(高于大氣壓,空氣不會倒灌入罐內(nèi))??諝獠粫构嗳牍迌?nèi))。 (在夾套中)(在夾套中)立即加自來水冷卻,從下向上,使溫度盡快降到立即加自來水冷卻,從下向上,使溫度盡快降到5555左右,到左右,到37373838時關(guān)掉水,也有緩沖性。時關(guān)掉水,也有緩沖性。因為有緩沖性,蒸因為有緩沖性,蒸氣會沖到氣會沖到121。在在80以上沖入蒸氣不容易產(chǎn)生冷凝水,罐內(nèi)體以上沖入蒸氣不容易產(chǎn)生冷凝水,罐內(nèi)體積不會增加很大,培養(yǎng)基不會被稀釋很大。積不會增加很大,培養(yǎng)基不會被稀釋很大。過程:過程:n先蒸煮滅菌,但固體培養(yǎng)基呈
49、粒狀、片狀或粉狀,流先蒸煮滅菌,但固體培養(yǎng)基呈粒狀、片狀或粉狀,流動性差,不易翻動,吸水加熱易成團,冷卻困難。動性差,不易翻動,吸水加熱易成團,冷卻困難。n針對這些特點設(shè)計的針對這些特點設(shè)計的轉(zhuǎn)鼓式滅菌機轉(zhuǎn)鼓式滅菌機常用于酒廠、罐等。常用于酒廠、罐等。四、大量培養(yǎng)基的滅菌四、大量培養(yǎng)基的滅菌1. 培養(yǎng)基濕熱滅菌方法培養(yǎng)基濕熱滅菌方法(3)固體培養(yǎng)基滅菌)固體培養(yǎng)基滅菌n培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基成分nph值值n培養(yǎng)基中的顆粒培養(yǎng)基中的顆粒n泡沫泡沫四、大量培養(yǎng)基的滅菌四、大量培養(yǎng)基的滅菌2. 影響培養(yǎng)基滅菌的因素影響培養(yǎng)基滅菌的因素影響培養(yǎng)基滅菌的因素除了所污染雜菌的種類、數(shù)量、影響培養(yǎng)基滅菌的因素除了
50、所污染雜菌的種類、數(shù)量、滅菌溫度和時間外,還有其它一些因素:滅菌溫度和時間外,還有其它一些因素:n油脂、糖類及一定濃度的蛋白質(zhì)增加微生物的耐熱性,高油脂、糖類及一定濃度的蛋白質(zhì)增加微生物的耐熱性,高濃度有機物會包于細胞周圍形成一層薄膜,影響熱的傳遞;濃度有機物會包于細胞周圍形成一層薄膜,影響熱的傳遞;n因此,在固形物含量高的情況下,滅菌溫度可高些。因此,在固形物含量高的情況下,滅菌溫度可高些。四、大量培養(yǎng)基的滅菌四、大量培養(yǎng)基的滅菌2. 影響培養(yǎng)基滅菌的因素影響培養(yǎng)基滅菌的因素(1)培養(yǎng)基成分)培養(yǎng)基成分環(huán)境環(huán)境耐熱性耐熱性大腸桿菌大腸桿菌水水6065便死亡便死亡10糖液糖液70,4 46mi
51、n6min30糖液糖液70,30min30minnph值對微生物的耐熱性影響很大。值對微生物的耐熱性影響很大。nph值值6.08.0,微生物最耐熱;,微生物最耐熱;nph值值6.0,氫離子易滲入微生物細胞內(nèi),從而改變細胞,氫離子易滲入微生物細胞內(nèi),從而改變細胞的生理反應(yīng)促使其死亡。的生理反應(yīng)促使其死亡。n所以,所以,ph值愈低,滅菌所需的時間愈短。值愈低,滅菌所需的時間愈短。四、大量培養(yǎng)基的滅菌四、大量培養(yǎng)基的滅菌2. 影響培養(yǎng)基滅菌的因素影響培養(yǎng)基滅菌的因素(2)ph值值溫度溫度/孢子數(shù)孢子數(shù)/(個(個/ml)滅菌時間滅菌時間/minph值值6.1ph值值5.3ph值值5.0ph值值4.7p
52、h值值4.5120100008753311510000252512131311010000706535302410010000740720180150150n培養(yǎng)基中的顆粒小,滅菌容易;顆粒大,滅菌難。培養(yǎng)基中的顆粒小,滅菌容易;顆粒大,滅菌難。n一般含有一般含有1mm的顆粒對培養(yǎng)基滅菌影響不大,的顆粒對培養(yǎng)基滅菌影響不大,但顆粒大時,影響滅菌效果,應(yīng)過濾除去。但顆粒大時,影響滅菌效果,應(yīng)過濾除去。四、大量培養(yǎng)基的滅菌四、大量培養(yǎng)基的滅菌2. 影響培養(yǎng)基滅菌的因素影響培養(yǎng)基滅菌的因素(3)培養(yǎng)基中的顆粒)培養(yǎng)基中的顆粒n培養(yǎng)基的泡沫對滅菌極為不利培養(yǎng)基的泡沫對滅菌極為不利,因為泡沫中的空,因為泡沫中的空氣形成隔熱層,使傳熱困難,熱難穿透過去殺滅氣形成隔熱層,使傳熱困難,熱難穿透過去殺滅微生物。微生物。n對易產(chǎn)生泡沫的培養(yǎng)基在滅菌時,可加入少量消對易產(chǎn)生泡沫的培養(yǎng)基在滅菌時,可加入少量消泡劑。泡劑。n對有泡沫的培養(yǎng)基進行連續(xù)滅菌時更應(yīng)注意。對有泡沫的培養(yǎng)
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