第六章 培养基的灭菌及空气的净化 第一节 培养基灭菌的目的、要求和方法 二、培养基灭菌 一、定义 1，培养基灭菌的定义 2，灭菌与消毒的区别 第六章 培养基的灭菌及空气的净化 第一节 培养基灭菌的目的、要求和方法 一、定义 1，培养基灭菌的定义 2，灭菌与消毒的区别 二、培养基灭菌 1，在发酵过程中夹杂其它杂菌造成的后果 2，工业上具体措施 3，培养基灭菌的目的 4，培养基灭菌的要求

5，灭菌的方法 6，湿热灭菌的原理 7，湿热灭菌中的相关定义 8，湿热灭菌的优点 化学法 P261 物理法 P262 湿热灭菌、过滤除菌 致死温度 致死时间 微生物的热阻 相对热阻 8，湿热灭菌的优点

第二节 湿热灭菌的理论基础 一、 培养基湿热灭菌需解决的工程问题 灭菌温度和时间的确定取决于： 杂菌孢子的热灭死动力学 第二节 湿热灭菌的理论基础 一、 培养基湿热灭菌需解决的工程问题 灭菌温度和时间的确定取决于： 杂菌孢子的热灭死动力学 反应器的形式和操作方式 培养基中有效成分受热破坏的可接受范围

二、微生物的热死灭动力学方程 微生物营养细胞的均相热死灭动力学方程： （1） N：任一时刻的活菌浓度（个/L） t：时间（min） K：比热死速率常数（min-1）

三、温度对K的影响 比热死灭速率常数K与灭菌温度T的关系可用阿累尼乌斯方程表征 （4） A：频率因子（min-1） ΔE：活化能（J/mol） R：通用气体常数[J/（mol.k）]

第三节 培养基灭菌的工程设计 一、无菌的标准 二、分批灭菌 在工程设计中常取 N=10-3 1，分批灭菌的设计 第三节 培养基灭菌的工程设计 一、无菌的标准 在工程设计中常取 N=10-3 二、分批灭菌 1，分批灭菌的设计 在发酵罐中进行实罐灭菌，是典型的分批灭菌。全过程包括升温、保温、降温三个过程。

3，培养基分批灭菌过程中应注意的问题 2，保证间歇灭菌成功的要素 内部结构合理；压力稳定的蒸汽；合理的操作方法。 温度和压力的关系；泡沫问题；投料过程中，麸皮和豆饼粉等固形物在罐壁上残留的问题；灭菌结束后应立即引入无菌空气保压。

三、连续灭菌 1，连续灭菌的流程

2，连续灭菌设计及计算举例 3，连续灭菌设备的结构

四、连续灭菌与分批灭菌 五、影响灭菌的因素 六、发酵罐的灭菌 七、补料液的灭菌

第四节 空气中微生物的分布和 发酵工业对空气无菌程度的要求 第四节 空气中微生物的分布和 发酵工业对空气无菌程度的要求 一、无菌空气的概念 二、空气中微生物的分布 三、发酵对空气无菌程度的要求 四、空气含菌量的测定

第五节 空气除菌的方法 一、辐射灭菌 二、加热灭菌 三、静电除菌 四、介质过滤

一、辐射灭菌 1，原理 α射线、X射线、β射线、γ射线、紫外线、超声波等从理论上讲都能破坏蛋白质，破坏生物活性物质，从而起到杀菌作用。 2，应用范围 通常用于无菌室和医院手术室。 3，缺点 杀菌效率较低，杀菌时间较长。一般要结合甲醛蒸汽等来保证无菌室的无菌程度。

二、加热灭菌 利用压缩热进行空气灭菌的流程图 空气进口温度为21℃，出口温度为187~198℃，压力为0.7MPa。

三、静电除菌 1，原理 利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘、除菌的目的。 2，优点 阻力小，约1.01325×104Pa 染菌率低，平均低于10-15％ 除水、除油的效果好 耗电少 3，缺点 设备庞大 、一次性投资较大 、捕集率尚嫌不够，需要采取其它措施。

第六节 介质过滤除菌的工艺设备及计算 第一部分 介质过滤除菌的机理 一、定义 二、空气过滤器的功能 三、过 滤 机 理 第六节 介质过滤除菌的工艺设备及计算 第一部分 介质过滤除菌的机理 一、定义 过滤除菌：利用有孔介质从气体中除去微生物。 二、空气过滤器的功能 三、过 滤 机 理 直接拦截 惯性撞击 扩散拦截

1，直接拦截 流体中的基本过滤机制 本质是一种筛分效应，机械拦截颗粒 例如：一种简单的筛网可以拦截尺寸 大于其孔径的颗粒

2，惯性撞击 尺寸小于滤材孔径的颗粒的辅助拦截方式 流体携带的颗粒由于质量和线速度而具有直线运动的惯性 颗粒离开流体主流而撞击到滤材上

３，扩散拦截 气体分子 (作随机运动) 碰撞小颗粒或雾滴； 布朗运动(Brownian motion)碰撞的结果，增加了颗粒碰撞过滤介质的机会； 仅在气体中有效。

４，小结 过滤介质的过滤 / 分离效率由于 直接拦截 惯性撞击 扩散拦截 的共同作用而增强

四、过滤介质的类型 表面过滤介质: 编织网粉末烧结 深度过滤介质: 纤维材料结构 棉花 活性炭或玻璃纤维 有机合成纤维 浇铸膜结构

第二部分 介质过滤除菌的工艺 一、对空气除菌流程的要求 二、空气过滤除菌流程的分析 1，两级冷却、分离、加热的空气过滤除菌流程 第二部分 介质过滤除菌的工艺 一、对空气除菌流程的要求 二、空气过滤除菌流程的分析 1，两级冷却、分离、加热的空气过滤除菌流程 特点是：两次冷却，两次分离， 适当加热。

2，冷热空气直接混合式空气过滤除菌流程 3，高效前置过滤除菌流程 可省第二冷却分离设备和空气再加热设备，流程比较简单，冷却水用量较少，利用压缩空气的热量来提高空气温度。 3，高效前置过滤除菌流程 特点：无菌程度高

第三部分 介质过滤除菌的设备及计算 一、深层过滤效率和过滤器的计算 第三部分 介质过滤除菌的设备及计算 一、深层过滤效率和过滤器的计算 过滤效率：就是滤层所滤去的微粒数与原来微粒数的比值，它是衡量过滤器过滤能力的指标。

2，介质层厚度的计算 由（2）或（3）得 （4） 或 （5） 或 （5） 式中的N1可根据进口空气的菌体浓度、空气流量及持续使用时间算出。在设计空气过滤器时，我们常把N2／N1 ＝1015作为设计指标。 K值（过滤常数）与纤维介质的性质、直径、填充率、气流速度以及菌体大小有关。 对数穿透定律的校正 及计算举例 参见《发酵工程与设备》

二、过滤器的结构 （2）预过滤器 （3）过滤系统 1，深层棉花、活性炭过滤器 2，滤纸过滤器 3，金属过滤器 （1）过滤器 过滤系统由 金属过滤器、预过滤器及蒸汽过滤器组成。

三、附属设备 1，粗过滤器 2，空气贮罐 3，气液分离器 4，空气冷却器

第六章 要 点 1，在发酵过程中污染杂菌会造成什么损失？可以采取什么措施减少杂菌的污染？ 2，灭菌的方法有哪些？培养基灭菌主要用什么方法？ 第六章 要 点 1，在发酵过程中污染杂菌会造成什么损失？可以采取什么措施减少杂菌的污染？ 2，灭菌的方法有哪些？培养基灭菌主要用什么方法？ 3，什么是培养基的分批灭菌？说明分批灭菌的过程和注意事项。 4，画图说明几种连续灭菌的流程。 5，在空气除菌过程中介质对空气中微粒的阻拦作用原理有哪些？