設備教案滅菌流程設備

1設備教案滅菌流程設備教學目標1、說出分批滅菌的定義及其優(yōu)缺點2、比較分批滅菌與連續(xù)滅菌的異同點3、簡述三種連續(xù)滅菌的工藝流程及其優(yōu)、缺點4、說出常用加熱、維持、冷卻設備的工作原理第2頁,共35頁，2024年2月25日，星期天滅菌：用物理或化學方法殺滅或除去物料或設備中一切有生命物質(zhì)的過程。第3頁,共35頁，2024年2月25日，星期天一、培養(yǎng)基熱滅菌動力學1、滅菌對象：細菌的芽胞2、無菌標準：1/1000失敗幾率3、滅菌時采用高溫、短時間的方法第4頁,共35頁，2024年2月25日，星期天二、培養(yǎng)基制備中的常用滅菌設備1、間歇式滅菌法中的常用滅菌設備(1)實罐滅菌(間歇滅菌;分批滅菌)：將配置好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐中或其它裝置中,，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所有設備一起進行滅菌。(2)優(yōu)點：不需專門的滅菌設備，投資少，設備簡單，滅菌效果好。(3)缺點：在一個設備內(nèi)完成加熱、冷卻過程，需時長，罐利用率低，培養(yǎng)基成分破壞較多。中小型發(fā)酵罐、種子罐常采用此種方法。第5頁,共35頁，2024年2月25日，星期天（４）過程：升溫、保溫、降溫三階段（５）設備：發(fā)酵罐、高壓蒸汽滅菌鍋第6頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共35頁，2024年2月25日，星期天分批滅菌的操作1、準備2、預熱3、加熱4、保溫5、降溫第8頁,共35頁，2024年2月25日，星期天２.連續(xù)滅菌（sterilization)法中的常用設備１、優(yōu)點：２、分批滅菌與連續(xù)滅菌的異同點：相同點：升溫、保溫、降溫三階段不同點：分批滅菌：同一設備，時間錯開，連續(xù)滅菌：不同設備，空間錯開。全自動洗衣機雙缸洗衣機第9頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

連續(xù)滅菌的特點：1、升、降溫度快2、營養(yǎng)損失少3、投資大空罐滅菌

空罐滅菌也稱空消。無論是種子罐、發(fā)酵罐、還是尿素（或液氨）罐、消泡罐，當培養(yǎng)基（或物料）尚未進罐前對罐進行預先滅菌，為空罐滅菌。為了殺死所有微生物特別是耐熱的的芽孢，空罐滅菌要求溫度較高，滅菌時間較長，只有這樣才能殺死設備中各死角殘存的雜菌或芽孢。第10頁,共35頁，2024年2月25日，星期天連續(xù)滅菌流程第11頁,共35頁，2024年2月25日，星期天連續(xù)滅菌流程1、缺點：（1）設備體積大，不能先進先出，培養(yǎng)基易受熱不均勻，影響滅菌質(zhì)量（2）噴淋冷卻管道長，如果培養(yǎng)基粘度大、固體微粒多易堵塞，熱能利用不經(jīng)濟。2、優(yōu)點：設備結(jié)構簡單，操作方便，應用廣泛。第12頁,共35頁，2024年2月25日，星期天噴射加熱連續(xù)滅菌流程第13頁,共35頁，2024年2月25日，星期天噴射加熱連續(xù)滅菌流程1、流程升溫：噴射加熱器，加熱蒸汽高速噴出，借抽吸作用直接混和，加熱至滅菌溫度。保溫：管式維持器保溫降溫：膨脹閥，真空閃急蒸發(fā)器，水分急速蒸發(fā)，瞬間冷卻至70-80℃，到發(fā)酵罐冷卻至發(fā)酵溫度。第14頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

優(yōu)點：（1）加熱、冷卻過程短，營養(yǎng)成分破壞少（2）可先進先出（3）需設備自動控制裝置缺點：需出料泵或置于10米的高度(真空系統(tǒng)的密封問題），需設置自動控制裝置，確保蒸汽壓力、流量，進料流量的穩(wěn)定。第15頁,共35頁，2024年2月25日，星期天板式換熱器連續(xù)滅菌流程第16頁,共35頁，2024年2月25日，星期天板式換熱器連續(xù)滅菌流程1、特點：單位面積具有高傳熱面積，且可改變面積大小，拆洗維修方便。2、優(yōu)點：傳熱系數(shù)大，流程熱利用合理，省蒸汽、水，同時完成預熱、滅菌、冷卻過程。3、缺點：（1）流體通道較狹窄，若稠厚，流動阻力大；（2）板間疊合要嚴密。第17頁,共35頁，2024年2月25日，星期天1-1連續(xù)滅菌1、說出常用加熱設備的工作原理2、說出常用維持設備的工作原理3、說出常用冷卻設備的工作原理第18頁,共35頁，2024年2月25日，星期天一、加熱設備連消塔，分套管式和噴射式1、套管式加熱器（塔式加熱器）組成：多孔的蒸汽導入管+外套管（1）孔徑:5-8mm.為防止蒸汽噴孔堵塞，孔徑不宜太?。?）孔數(shù)：決定于導管的直徑，通常取小孔的總截面積＝或＜導入管的截面積（3）夾角:小孔與管壁成45。夾角開設（4）分布:小孔的分布上稀下密，以便蒸汽能均勻噴出第19頁,共35頁，2024年2月25日，星期天套管式加熱器（塔式加熱器）第20頁,共35頁，2024年2月25日，星期天操作：1、待滅菌的料液從外管下部的側(cè)面用泵打入，（泵的操作壓力>蒸氣壓力），經(jīng)內(nèi)外兩管間的環(huán)隙內(nèi)向上流動，流速為0.1m/s左右。蒸汽從塔上部通入蒸汽導入管，經(jīng)小孔高速噴出，與料液激烈混和進行加熱，到滅菌溫度（110-130℃）維持15-20s的高溫滅菌時間。第21頁,共35頁，2024年2月25日，星期天２、塔的有效高度2-3m，加熱時間20-30s３、缺點：小孔加工困難，設備高，有噪音，改用噴射式４、優(yōu)點：管上開孔，氣體以鼓泡形式從小孔噴出，接觸，傳質(zhì)、傳熱面積大第22頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共35頁，2024年2月25日，星期天2、噴射式加熱塔1、結(jié)構：主要由兩個圓筒組成，在每個圓筒的下端依次伸入一個套管式噴嘴，與底蓋連接，并把兩個圓筒連成塔形。噴嘴上方有圓形擋板。2、工作原理：待滅菌的培養(yǎng)基由下端中心物料管導入，加熱蒸汽從物料管外的環(huán)隙引入，成環(huán)形加熱料液，使培養(yǎng)基與蒸汽在瞬間均勻混合并加熱到滅菌溫度，上升的培養(yǎng)液被圓形擋板阻擋，折轉(zhuǎn)向四周后上升進入擴大管，隨后經(jīng)過第二次加熱后由筒頂排出。第24頁,共35頁，2024年2月25日，星期天3、設圓形擋板的原因：蒸汽以高速（150m/s）沖出噴嘴與培養(yǎng)基瞬間混合均勻后，向上的速度仍十分大，而擴大管僅1m左右，料液很容易直接沖出加熱器，影響混合效果。設有擋板后，蒸汽、培養(yǎng)基瞬間混合碰撞擋板后，折流在擴大管內(nèi)進一步均勻混合。4、特點：結(jié)構簡單，占地面積小，操作時噪音小，運行平穩(wěn)。但要求組裝時物料管與蒸汽的噴嘴一定要同心，否則蒸汽噴出的速度會產(chǎn)生很大差異而造成噴出的蒸汽偏心旋轉(zhuǎn)，影響培養(yǎng)基加熱的均勻性和滅菌質(zhì)量。第25頁,共35頁，2024年2月25日，星期天氣-液混合式連消器1、結(jié)構：與氣-液混合式連消塔基本相同，只是培養(yǎng)液僅僅經(jīng)過一次加熱。2、特點：結(jié)構簡單，外形較小，使用效果較好。第26頁,共35頁，2024年2月25日，星期天噴射式加熱器第27頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共35頁，2024年2月25日，星期天噴射式加熱器工作原理：料液壓入漸縮噴嘴后高速噴出，由于其靜壓力較低將蒸汽吸入，在混合噴嘴中混合，進入較長的混合段氣-液充分混合。料液滅菌后在擴大管中動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能而輸出。第29頁,共35頁，2024年2月25日，星期天二、維持設備（保溫設備）不需補充加熱，在設備外進行良好的保溫。1、維持罐長圓筒形，立式密閉容器，高徑比1.2-1.5，上下封頭為球形，有人孔。第30頁,共35頁，2024年2月25日，星期天維持罐第31頁,共35頁，2024年2月25日，星期天工作原理：將罐底閥們2關閉，開啟閥們1，使料液在罐內(nèi)自下而上流動，最后從上部側(cè)面出料管流出。當來自加熱設備的培養(yǎng)基進料完畢后，在維持罐中剩下的一罐料應繼續(xù)保溫一段時間后，關閉閥們1，開啟閥們2，利用蒸汽讓培養(yǎng)基由罐底壓出。第32頁,共35頁，2024年2月25日，星期天2維持管u形管+水平管優(yōu)點：設備簡單，閥門少，維持時間短，營養(yǎng)破壞少缺點：管道彎頭多，流動阻力大，不易清洗。第33頁,共35頁，2024年2月25日，星期天三、冷卻器應選擇冷卻效率高