液體培養(yǎng)基制備及滅菌PPT學習教案

1、會計學1液體培養(yǎng)基制備及滅菌液體培養(yǎng)基制備及滅菌第1頁/共83頁第2頁/共83頁 間歇式間歇式稀釋器稀釋器連續(xù)式連續(xù)式 第3頁/共83頁第4頁/共83頁第5頁/共83頁第6頁/共83頁蒸汽加蒸汽加熱熱二次蒸二次蒸汽汽加曲加曲min 真空冷卻裝置真空冷卻裝置第7頁/共83頁第8頁/共83頁第9頁/共83頁第10頁/共83頁第11頁/共83頁真空冷卻裝置真空冷卻裝置第12頁/共83頁第13頁/共83頁二次蒸汽不凝氣第14頁/共83頁第15頁/共83頁1512000645.2(/ )2343.4mkg h3645.24005(/ )0.1611vqmh第16頁/共83頁4 40051.2( )360

2、0 1Dm4 11354.80.0607( )3600 1090 1Dm第17頁/共83頁10.33 5727.77( )760Lm第18頁/共83頁第19頁/共83頁2248Dhrh)(603mVV第20頁/共83頁第21頁/共83頁優(yōu)點：優(yōu)點：即是蒸發(fā)冷卻器，又是糖化器即是蒸發(fā)冷卻器，又是糖化器， 簡化了設備簡化了設備不凝氣第22頁/共83頁第23頁/共83頁第24頁/共83頁第25頁/共83頁第26頁/共83頁第27頁/共83頁第28頁/共83頁第29頁/共83頁第30頁/共83頁第31頁/共83頁n調漿調漿(配料配料) 泵泵 噴射泵噴射泵 一次噴射液化一次噴射液化 液化保溫液化保溫 二

3、次噴射液化二次噴射液化 高溫維持高溫維持 滅酶滅酶 閃蒸器冷卻閃蒸器冷卻 二次液化罐二次液化罐 薄板換熱器薄板換熱器 糖化罐糖化罐 板框過濾板框過濾 貯糖計量貯糖計量 發(fā)酵發(fā)酵 工藝控制要點：工藝控制要點：n淀粉乳濃度淀粉乳濃度30%左右左右npH6.06.5n一次噴射溫度一次噴射溫度9597C，n層流罐保溫層流罐保溫30min，n二次噴射溫度二次噴射溫度145C以上，以上，n真空閃急冷卻真空閃急冷卻9597C，n維持罐維持罐3-5min,n二次液化罐加淀粉酶二次液化罐加淀粉酶30min,n薄板換熱器薄板換熱器60 C,糖化糖化pH4.2-4.5（硫酸、鹽酸）（硫酸、鹽酸）溫度溫度60左右左右

4、糖化酶用量糖化酶用量150U/g淀粉淀粉糖化時間糖化時間32小時，用無水酒精檢驗無糊精存在時，小時，用無水酒精檢驗無糊精存在時，糖化結束，然后將糖化結束，然后將pH調整至調整至4.8-5.0，維持，維持20分鐘滅酶分鐘滅酶 第32頁/共83頁維持罐第33頁/共83頁第34頁/共83頁第35頁/共83頁第36頁/共83頁n發(fā)酵工業(yè)需純種培養(yǎng)，若在培養(yǎng)過程中污染雜菌，發(fā)酵工業(yè)需純種培養(yǎng)，若在培養(yǎng)過程中污染雜菌，則會導致：則會導致：n 基質或產物因雜菌的消耗而損失，造成生產能力基質或產物因雜菌的消耗而損失，造成生產能力的下降；的下降；n 產物的提取或分離困難，造成收率降低或使產品產物的提取或分離困難

5、，造成收率降低或使產品的質量下降；的質量下降；n改變反應介質的改變反應介質的pH，使生物反應發(fā)生變化；，使生物反應發(fā)生變化；n分解產物，使生產過程失?。环纸猱a物，使生產過程失??； n發(fā)生噬菌體污染，使生產過程失敗。發(fā)生噬菌體污染，使生產過程失敗。 n為了保證培養(yǎng)過程的正常進行，防止染菌的發(fā)生，為了保證培養(yǎng)過程的正常進行，防止染菌的發(fā)生，對大部分微生物的培養(yǎng)，包括實驗室操作和工業(yè)生對大部分微生物的培養(yǎng)，包括實驗室操作和工業(yè)生產，均需嚴格的滅菌。產，均需嚴格的滅菌。培養(yǎng)基滅菌的目的培養(yǎng)基滅菌的目的n殺滅培養(yǎng)基中的微生物，為后續(xù)發(fā)酵過程創(chuàng)造無菌殺滅培養(yǎng)基中的微生物，為后續(xù)發(fā)酵過程創(chuàng)造無菌的條件的條件

6、第37頁/共83頁第38頁/共83頁第39頁/共83頁1601h第40頁/共83頁)(kNddN)(ddN式中：式中：“-”號表示活菌數(shù)的減少；號表示活菌數(shù)的減少； N-活菌個數(shù)，個活菌個數(shù)，個/ ml ； -受熱時間，受熱時間， S; k-反應速度常數(shù)反應速度常數(shù)，S-1其因次是時其因次是時間的倒數(shù)，以（間的倒數(shù)，以（ S-1 ）、（）、（min-1）或其它）或其它相當?shù)膯挝槐硎?。相當?shù)膯挝槐硎尽?k的大小與微生物的種類和加熱溫度的大小與微生物的種類和加熱溫度有關。有關。理論滅菌時間理論滅菌時間如何確定？如何確定？第41頁/共83頁kNddN00dkNdNSNNkNNS0ln) 1.(.ln

7、1lg303. 200SSNNkkNNSNNk0lg1303.2或或(e=2.718 1/lge=2.303)對數(shù)殘留公式對數(shù)殘留公式第42頁/共83頁kNddNSNNk0ln1SNNk0lg1303. 2第43頁/共83頁1010s1 0NNkk303. 210lg1303. 29 . 0tk303. 29.0303.2k第44頁/共83頁tk303. 2第45頁/共83頁2dlnkEdTRTElnkRTERTke.(2) ERTkAe第46頁/共83頁.(3)lnln )exp( )2.(RTEAkRTEAkAekRTE或RTEAk lnln )4.(ln10SRTENNeA103120.

8、7第47頁/共83頁RTEAk lnln 第48頁/共83頁(2)2.2RTEAek(3).).11(ln)11(kkln 21121221)(2121TTREkkTTREekkRTERTE高溫加熱時，對于滅菌反應：高溫加熱時，對于滅菌反應：當溫度為當溫度為T1時：時：當溫度為當溫度為T2時：時：（1） /（2） (1)1.1RTEAek同時，對于營養(yǎng)成分破壞的反應：同時，對于營養(yǎng)成分破壞的反應：(4).).11(ln2112TTREkk第49頁/共83頁1212)/ln()/ln(EEkkkk)kkln( )ln(1212kk第50頁/共83頁EBS=67000 4.184（J/mol）EV

9、B=22000 4.184 （J/mol）將滅菌溫度從將滅菌溫度從105C提高到提高到127 CKVB從從0.02（min-1）提高到）提高到0.06（min -1 ）KBS從從0.12（min-1）提高到）提高到40.0（min -1 ）嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子和維生素B1的lnK-1/T圖受熱物質受熱物質E（J/mol）維生素維生素B1296232維生素維生素B1鹽酸鹽鹽酸鹽92048嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子283257肉毒梭菌孢子肉毒梭菌孢子343088枯草桿菌孢子枯草桿菌孢子317984第51頁/共83頁VB1第52頁/共83頁第53頁/共83頁第54頁/共83頁第55頁/

10、共83頁第56頁/共83頁第57頁/共83頁第58頁/共83頁第59頁/共83頁第60頁/共83頁第61頁/共83頁料液罐料液罐 （預熱（預熱2730 ）連消塔連消塔 20S 11020S 110130130維持罐維持罐 8 8minmin噴淋冷卻器噴淋冷卻器30 流程流程第62頁/共83頁第63頁/共83頁第64頁/共83頁（急速冷卻器）（急速冷卻器） 培養(yǎng)基（生培養(yǎng)液）用泵打入噴射加熱器，以較高速度自噴嘴噴出，借高速流體的抽吸作用與蒸汽混合后進入管道維持器，經(jīng)一定維持時間后通過一膨脹閥進入真空閃急蒸發(fā)室，因真空作用使水分急驟蒸發(fā)而冷卻到培養(yǎng)基（生培養(yǎng)液）用泵打入噴射加熱器，以較高速度自噴嘴

11、噴出，借高速流體的抽吸作用與蒸汽混合后進入管道維持器，經(jīng)一定維持時間后通過一膨脹閥進入真空閃急蒸發(fā)室，因真空作用使水分急驟蒸發(fā)而冷卻到7080左右，再進入發(fā)酵罐冷卻到接種溫度。左右，再進入發(fā)酵罐冷卻到接種溫度。 第65頁/共83頁流程特點：流程特點： 優(yōu)點：優(yōu)點：加熱（可達加熱（可達140）與冷卻在）與冷卻在 瞬間完成，瞬間完成，營養(yǎng)成分破壞最少。營養(yǎng)成分破壞最少。 設計得合適的管道維持器能能保設計得合適的管道維持器能能保 證培養(yǎng)液先進先出，避免過熱。證培養(yǎng)液先進先出，避免過熱。 真空冷卻通過真空冷卻通過膨脹閥膨脹閥急速降溫；急速降溫； 缺點：缺點：保溫時間由管道長度來保證；管道保溫時間由管道

12、長度來保證；管道 長，不易安裝；因此多用維持罐代長，不易安裝；因此多用維持罐代 替。替。 由于真空冷卻后需用泵出料，對由于真空冷卻后需用泵出料，對 泵的泵的密閉性能要求很密閉性能要求很高才能避重新污染高才能避重新污染 。或將蒸發(fā)室置于離發(fā)酵罐液面?；驅⒄舭l(fā)室置于離發(fā)酵罐液面10m以上的高處，否則物料就不能流進發(fā)酵罐而進入真空系統(tǒng)。為目前很多工廠不采用的原因之一。以上的高處，否則物料就不能流進發(fā)酵罐而進入真空系統(tǒng)。為目前很多工廠不采用的原因之一。第66頁/共83頁第67頁/共83頁第68頁/共83頁第69頁/共83頁第70頁/共83頁第71頁/共83頁（五）生（五）生產發(fā)酵罐的無菌接種產發(fā)酵罐的無菌接種n生產規(guī)模發(fā)酵罐的接種，包括兩個方面：生產規(guī)模發(fā)酵罐的接種，包括兩個方面：n從實驗室搖瓶或孢子懸浮液容器中移種入一個種子罐，從實驗室搖瓶或孢子懸浮液容器中移種入一個種子罐