培養(yǎng)基的制備設(shè)備教學(xué)材料

培養(yǎng)基的制備和殺菌設(shè)備四、液體培養(yǎng)基的滅菌設(shè)備1(一)分批滅菌設(shè)備在發(fā)酵罐中進(jìn)行滅菌21、空罐滅菌空罐滅菌也稱空消。無(wú)論是種子罐、發(fā)酵罐、還是尿素（或液氨）罐、消泡罐，當(dāng)培養(yǎng)基（或物料）尚未進(jìn)罐前對(duì)罐進(jìn)行預(yù)先滅菌，我們稱為空罐滅菌。為了殺死所有微生物特別是耐熱的的芽孢，空罐罐滅菌要求溫度較高，滅菌時(shí)間較長(zhǎng)，只有這樣才能殺死設(shè)備中各死角殘存的雜菌或芽孢。通?？展逌缇蠖伎刂圃?27-133℃（壓力0.15-0.2MPa），滅菌時(shí)間30-60分鐘。分批滅菌操作33、

發(fā)酵罐實(shí)罐滅菌為什么要“三路進(jìn)汽”?實(shí)罐滅菌的進(jìn)汽和排氣原則是什么?所謂發(fā)酵罐實(shí)罐滅菌的“三路進(jìn)汽”就是在對(duì)培養(yǎng)基滅菌時(shí)，讓蒸汽從空氣進(jìn)口、排料口、取樣口進(jìn)入罐內(nèi)，使培養(yǎng)基均勻翻騰，達(dá)到培養(yǎng)基滅菌之目的。這是因?yàn)檫@三個(gè)管都是插入到發(fā)酵醪中，若不進(jìn)蒸汽就會(huì)形成滅菌死角。實(shí)罐滅菌的進(jìn)汽和排氣原則是“非進(jìn)即出”，就是說(shuō)所有進(jìn)入發(fā)酵罐的管道在滅菌過(guò)程中如果不進(jìn)入蒸汽就一定要進(jìn)行排氣，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通過(guò)，得以滅菌。不能有既不進(jìn)汽也不排汽的管道（死角）存在。5(二)培養(yǎng)基連續(xù)滅菌

連續(xù)滅菌也叫連消，就是將培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外，連續(xù)不斷進(jìn)行加熱、維持和冷卻，然后進(jìn)入發(fā)酵罐的過(guò)程。連續(xù)滅菌系統(tǒng)是由加熱（連續(xù)消塔）、維持（維持罐）與冷卻（噴淋室）三部分組成的整體，后兩部分的工作決不能忽視；特別是維持罐的保壓保溫與維持時(shí)間，只有在維持罐內(nèi)保持一定時(shí)間才能保證滅菌的徹底。

6糖液消泡劑料液罐連消泵連消塔維持罐噴淋冷卻器水去發(fā)酵１、培養(yǎng)基連續(xù)滅菌流程8-25min7圖1圖2圖3加熱器套管式連消塔、混合式連消塔、連消器１套管式連消塔圖２混合式連消塔３連消器8維持罐的結(jié)構(gòu)１——人孔２——進(jìn)料器３——出料管４——溫度計(jì)插座５——排盡管為了保證滅菌的培養(yǎng)液先進(jìn)先出，可在維持罐內(nèi)加上橫隔板。12345冷卻器料液排液去噴淋9維持罐容積計(jì)算Ｖ——維持罐有效容積（米３）——料液體積流量（米／時(shí)）——維持時(shí)間（分），取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為8~25分鐘，不同類型的發(fā)酵維持時(shí)間不同——充滿系數(shù)，取0.85~0.910例題：采用一臺(tái)連續(xù)滅菌設(shè)備，培養(yǎng)液流量為18m3/h,發(fā)酵罐裝量為36m3,原始污染度為106個(gè)/mL,要求滅菌度為10-3個(gè)/罐，滅菌溫度為398K，此時(shí)的反應(yīng)速度常數(shù)k=11min-1,求理論維持時(shí)間τ和維持罐的容積。解：要滅菌培養(yǎng)液原有菌數(shù)：N0=36×106×106=3.6×1013(個(gè)/罐)代入對(duì)數(shù)殘留定律如果根據(jù)實(shí)際情況取8分鐘11噴淋冷卻器料液料液冷水１、噴淋卻器結(jié)構(gòu)12蒸汽生培養(yǎng)液膨脹閥真空維持段急速冷卻器從圖中可以看出，由于該流程中培養(yǎng)基受熱時(shí)間短，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失也就不很嚴(yán)重，同時(shí)該流程保證了培養(yǎng)基物料先進(jìn)先出，避免了過(guò)熱或滅菌不徹底等現(xiàn)象。２、噴射加熱連續(xù)滅菌流程流程中采用了蒸汽噴射器，它使培養(yǎng)液與高溫蒸汽直接接觸，從而在短時(shí)間內(nèi)可將培養(yǎng)液急速升溫至預(yù)定的滅菌溫度然后在該溫度下維持一段時(shí)間滅菌，滅菌后的培養(yǎng)基通過(guò)一膨脹閥進(jìn)入真空冷卻器急速冷卻，13噴射加熱器原理：如圖所示，當(dāng)料液經(jīng)噴嘴高速噴出時(shí)，帶動(dòng)周圍氣體向前運(yùn)動(dòng)，從而使得其周圍產(chǎn)生負(fù)壓，即在真空室內(nèi)形成真空，使得蒸氣從吸入口吸入，在混合室內(nèi)混合，經(jīng)擴(kuò)大管排出。以達(dá)到加熱目的。蒸氣料液擴(kuò)大管吸入口噴嘴混合室真空室混合后料液14３、薄板換熱器連續(xù)滅菌流程進(jìn)料35℃100℃120℃維持罐120℃蒸汽147℃120℃55℃出料35℃31℃流程中采用了薄板換熱器作為培養(yǎng)液的加熱和冷卻器，蒸汽在薄板換熱器的加熱段使培養(yǎng)液的溫度升高，經(jīng)維持段保溫一定時(shí)間后，培養(yǎng)基在薄板換熱器的冷卻段進(jìn)行冷卻，從而使培養(yǎng)基的預(yù)熱、加熱滅菌及冷卻過(guò)程可在同一設(shè)備內(nèi)完成。該流程的加熱和冷卻時(shí)間比噴射加熱連續(xù)滅菌流程要長(zhǎng)些，但由于在培養(yǎng)基的預(yù)熱過(guò)程同時(shí)也起到了滅菌后培養(yǎng)基的冷卻，因而節(jié)約了蒸