微生物培养基ppt.pptx

,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,微生物培养基ppt,微生物培养基ppt,第1页,第一节 培养基选择和配制标准,培养基,是人工配制供微生物或动植物细胞生长繁殖和合成各种代谢产物所需要、一定百分比各种,营养物质混合物,，同时培养基也为微生物等提供除营养外其它生长所必须,环境条件,。,培养基组成对菌体,生长繁殖,、产物,生物合成,、产品,分离精制,乃至产品,质量和产量,都有主要影响。,全部发酵培养基都必须提供微生物生长繁殖和产物合成所需,碳源,、,氮源,、,无机元素,、,生长因子,、,水,和,氧气,等。,大规模发酵生产中还必须重视培养基原料,价格,和,起源,。,微生物培养基ppt,第2页,一,、培养基类型和用途,依据起源分：,依据主要成份或使用目标分：,依据生产工业要求分：,天然培养基,合成培养基,半合成培养基,基础培养基,增殖培养基,判别培养基,选择培养基,孢子培养基,供制备孢子用；,种子培养基,满足菌种生长；,发酵培养基,满足大生产中大量菌体生长和繁殖以及代谢产物积累,营养不能太丰富，尤其是有机氮源；,无机盐浓度要适量，不然会影响孢子量和孢子颜色；,注意,pH,和湿度,营养要求比较丰富和完全，氮源和维生素含量也要高一些,除含有菌体生长所必须营养物外，还要有产物所需特定元素、前体物质和促进剂等,微生物培养基ppt,第3页,二、培养基类型选择,从微生物特点来选择,液体和固体培养基选择,从生产实践和科学试验不一样要求选择,从经济效益方面考虑选择生产原料,微生物培养基ppt,第4页,三、培养基配制标准,依据不一样微生物营养需要配制不一样培养基,注意速效碳（氮）源和缓效碳（氮）源配合使用，发挥各自优势,营养成份恰当配比（,C/N,普通取,100,:,0.2,2.0,）,渗透压，营养物质要有适当浓度,适当,pH,值（注意生理酸性盐、生理碱性盐和缓冲剂加入）,氧化还原电位,考虑营养成份加入次序，防止生产沉淀,微生物培养基ppt,第5页,四、培养基成份配比选择,参考前人所使用较适合于某一类菌种培养基经验配方,结合所用菌种和产品特征,采取摇瓶、玻璃瓶等小型发酵设备，对碳、氮、无机盐和前体等进行逐一单因子试验,观察这些因子对菌体生长和产物合成量影响,综合考虑各原因影响,得到一个适合该菌种培养基配方以得到高产,正交试验设计,降低试验次数，确定培养基组分和浓度,方差分析,了解哪些原因影响大，以引发注意,微生物培养基ppt,第6页,四、培养基成份配比选择,氮源过多，菌体繁殖旺盛，,pH,值偏高，不利于代谢产物积累；,氮源不足，菌体繁殖量少，影响产量。,碳源过多，轻易形成较低,pH,值；,碳源不足，菌体衰老和自溶。,C/N,不妥影响菌体按百分比吸收营养物质，直接影响菌体生长和产物形成。,注意速效碳、氮源和缓效碳、氮源相互配合，选取适当,C/N,。,普通发酵工业中,C/N,为,100,:,（,0.2,2.0,）,但对于氨基酸生产，因为产物中含氮较多，所以,C/N,就要适当调整，如,100,:,（,15,21,）,微生物培养基ppt,第7页,第二节 工业发酵培养基,消耗每克底物将产生最大菌体得率或产物得率,能产生最高产品或菌体浓度,能以最大速率产生产物,副产品得率最小,价廉并含有稳定质量,起源丰富且供给充分,易于通气和搅拌,提取、纯化、废物处理等生产工艺过程都比较轻易,在发酵工业中，必须使用廉价原料来配制培养基，使之尽可能满足以下条件：,微生物培养基ppt,第8页,发酵培养基例子,代谢产物,衣康酸,赤霉素,核黄素,青霉素,培养基,甘蔗糖蜜，,150g/L,；,ZnSO,4,，,1.0g/L,；,MgSO,4,，,3.0g/L,；,CuSO,4,，,0.01g/L,葡萄糖，,20g/L,；,MgSO4,，,1.0g/L,；,NH,4,NO,3,，,1.0g/L,；,KH,2,PO,4,，,5.0g/L,；,FeSO,4,7H,2,O,，,0.01g/L,；,MnSO,4,4H,2,O,，,0.01g/L,；,ZnSO,4,7H,2,0,，,0.01g/L,；,CuSO,4,5H,2,O,，,0.01g/L,；,玉米浆（干固形物），,7.5g/L,大豆油，,20mL/L,；,甘油，,20mL/L,；,葡萄糖，,20g/L,；,玉米浆，,12mL/L,；,酪蛋白，,12g/L,；,KH,2,PO,4,，,1.0g/L,葡萄糖或糖蜜，总量10；,玉米浆，总量45；,苯乙酸，总量0.50.8；,猪油或植物油；,消泡剂，总量0.5,微生物培养基ppt,第9页,一、工业上常见碳源,碳源,起源,葡萄糖,纯葡萄糖，水解淀粉,乳糖,纯乳糖，乳清粉,淀粉,大麦，花生粉，燕麦粉，黑麦粉，大豆粉等,蔗糖,甜菜糖蜜，甘蔗糖蜜，粗红糖，精白糖等,在微生物发酵过程中，普遍以碳水化合物作为碳源。,生产疫苗时通常见牛血清蛋白、牛肉汁等蛋白质作为碳源。,酒精、简单有机酸、烷烃等含碳物质也可作为碳源。,甲醇作为底物生产单细胞蛋白（,SCP,）,用烷烃进行有机酸、维生素等生产,碳源供给菌体生命活动所需能量和组成菌体细胞以及代谢产物。,微生物培养基ppt,第10页,二、工业上常见氮源,无机氮源：氨水，铵盐，硝酸盐等,有机氮源：玉米浆，豆饼粉，花生饼粉，棉籽粉，鱼粉，酵母浸出液等,氮源主要组成菌体细胞物质，作为酶组成成份或维持酶活性，调整渗透压、,pH,、,Eh,等。,工业上常见氮源及含氮量（质量分数/%）,氮源,含氮量,氮源,含氮量,大麦,1.5,2.0,花生粉,8.0,甜菜糖蜜,1.5,2.0,燕麦粉,1.5,2.0,甘蔗糖蜜,1.5,2.0,大豆粉,8.0,玉米浆,4.5,乳清粉,4.5,微生物培养基ppt,第11页,三、无机盐,无机盐是微生物活动不可缺乏物质。,其主要功效是组成菌体成份、作为酶组成个别、酶激活剂或抑制剂、调整培养渗透压、调整,pH,值和,Eh,等。,微生物对无机盐需要量极少，但无机盐含量对菌体生长和产物生成影响很大。,磷酸盐,硫酸镁,钾盐,微量元素,磷是一些蛋白质和核酸组成成份。,磷酸盐在培养基中还含有缓冲作用。,工业上常见,K,3,PO,4,3H,2,O,、,K,3,PO,4,和,Na,2,HPO,4,12H,2,O,、,NaH,2,PO,4,2H,2,O,等磷酸盐，也可用磷酸。,除了组成一些细胞叶绿素成份外，并不参加任何细胞物质合成；,处于离子状态时，是许多主要酶（己糖磷酸化酶，柠檬酸脱氢酶、羧化酶等）激活剂；,不但影响基质氧化，还影响蛋白质合成,钾离子与细胞渗透压和透性相关；,是许多酶激活剂；,促进糖代谢,Zn,、,Co,、,Mn,、,Cu,等元素大个别作为酶辅基和激活剂；,普通作为碳、氮源农副产品天然原料中，本身就含有一些微量元素，无须另加；,特例：,VB12,生产，因为钴是其组成成份，,Co,需要量随产物增加而增加，所以在培养基中需加入氯化钴以补充钴,微生物培养基ppt,第12页,四、生长因子,从广义来说，凡是微生物不可缺乏微量有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。,其功效是组成细胞组成份，促进生命活动进行。,生长因子不是全部微生物都必需，它只是对于一些自己不能合成这些成份微生物才是必不可少营养物。,当前以糖质原料为碳源谷氨酸产生菌均为生物素缺点型，以生物素为生长因子。,提供生长因子农副产品原料,玉米浆,麸皮水解液,糖蜜,酵母：可用酵母膏、酵母浸出液或直接用酵母粉。,微生物培养基ppt,第13页,微生物培养基ppt,第14页,五、前体物质和促进剂,1.,前体物质,一些化合物加到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程结合到产物分子中去，而其本身结构并没有多大改变，但产物量却因加入而有较大提升。,有些氨基酸、核苷酸和抗生素发酵必须添加前体物质才能取得较高产率。,氨基酸发酵前体物质,氨基酸,菌体,前体物质,产量,/%,丝氨酸,嗜甘油棒状杆菌,甘氨酸,1.6,色氨酸,异常汉逊酵母,氨茴酸,0.8,色氨酸,麦角菌,吲哚,1.3,蛋氨酸,脱氢极毛杆菌,2-,羟基,4-,甲基硫代丁醇,1.1,异亮氨酸,粘质赛杆菌,-,氨基丁酸,0.8,异亮氨酸,阿氏棒状杆菌,D-,苏氨酸,1.5,苏氨酸,谷氨酸小球菌,高丝氨酸,2.0,微生物培养基ppt,第15页,抗生素发酵常见前体物质,抗生素,前体物质,抗生素,前体物质,青霉素,G,苯乙酸或在发酵中能形成苯乙酸物质，如乙基酰胺等,金霉素,氯化物,青霉素,O,烯丙基硫基乙酸,溴四环素,溴化物,青霉素,V,苯氧乙酸,红霉素,丙酸、丙醇、丙酸盐、乙酸盐,放线菌素,C,3,肌氨酸,灰黄霉素,氯化物,链霉素,肌醇、精氨酸、甲硫氨酸,微生物培养基ppt,第16页,2.,发酵过程中促进剂和抑制剂,在氨基酸、抗生素和酶制剂发酵工业生产过程中，能够在发酵培养基中加入一些对发酵起一定促进作用物质，称为促进剂或抑制剂。,常见促进剂,表面活性剂,洗净剂（脂肪酰胺磺酸钠）、吐温,80,、植酸等,二乙胺四乙酸,大豆油抽提物,黄血盐,甲醇,促进剂能促进产量增加原因：,主要是改进了细胞渗透性，增强了氧传递速度，改进了菌体对氧有效利用。,在酶制剂发酵过程中，加入一些诱导物、表面活性剂及其它一些产酶促进剂，能够大大增加菌体产酶量。,微生物培养基ppt,第17页,抗生素工业在发酵过程中加入一些促进剂或抑制剂，常可促进抗生素生物合成。,抗生素抑制剂,抗生素,被抑制产物,抑制剂,链霉素,甘露糖链霉素,甘露聚糖,去甲基链霉素,链霉素,乙硫氨酸,四环素,金霉素,溴化物、巯基苯并噻唑、硫脲嘧啶、硫脲,去甲基金霉素,金霉素,磺胺化合物、乙硫氨酸,头孢菌素,C,头孢菌素,N,L-,蛋氨酸,利福霉素,B,其它利福霉素,巴比妥药品,不一样促进剂所起作用：,起生长原因作用；,可推迟菌体自溶；,抑制一些合成其它产物路径而使之向所需产物路径转化；,降低了生产菌呼吸，使之有利于抗生素合成；,改变发酵液物理性质，改进通气效果；,可与抗生素形成复盐，降低发酵液中抗生素浓度和促进抗生素合成等。,微生物培养基ppt,第18页,第三节 培养基灭菌,在工业微生物培养过程中，只允许生产菌存在和生长繁殖，不允许其它微生物共存，所以全部发酵过程，必须进行纯种培养,整个发酵过程必须牢靠树立无菌观念，强调无菌操作,除了设备应严格按要求确保没有死角，没有组成染菌可能原因外，必须对培养基和生产环境进行严格灭菌和消毒，预防杂菌和噬菌体污染,微生物培养基ppt,第19页,灭菌,：利用物理和化学方法杀灭或除去物料及设备中一切生命物质过程。,消毒,：用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外病原微生物，普通只能杀死营养细胞而不能杀死芽胞。,消毒不一定能到达灭菌要求，而灭菌则可到达消毒目标。,在发酵工业生产中，为了确保纯种培养，在生产菌种接种培养前，要对培养基、空气系统、消泡剂、流加物料、设备、管道等进行灭菌，还要对生产环境进行消毒，预防杂菌和噬菌体大量繁殖。,只有不受杂菌污染，发酵过程才能正常进行。,一、灭菌方法,微生物培养基ppt,第20页,干热灭菌法,火焰灭菌法,电磁波、射线灭菌法,湿热灭菌法（主要是高压蒸汽灭菌）,化学药剂灭菌法,过滤除菌法,进行干热灭菌时，微生物细胞发生氧化，微生物体内蛋白质变性和电解质浓缩引发中毒等作用，氧化作用造成微生物死亡是主要依据。,因为微生物对于热耐受力比对湿热强得多，故干热灭菌所需温度要高，时间要长，普通,160,170,、,1,1.5h,。,实际应用时，对一些要求保持干燥试验器具和材料能够采取干热灭菌法。,利用火焰直接杀死微生物灭菌法称为火焰灭菌法。该法方法简单，灭菌彻底，但使用范围有限，仅适合用于接种针、玻璃棒、三角瓶口等灭菌。,利用电磁波、紫外线、,X,射线、,射线或放射性物质产生高能粒子进行灭菌，以紫外线最常见。,紫外线对芽胞和营养细胞都能起作用，但细菌芽胞和霉菌孢子对紫外线抵抗力强。,紫外线穿透力低，仅适合用于表面灭菌和无菌室、培养室等空间灭菌，对固体物料灭菌不彻底，也不能用于液体物料灭菌。,250270nm之间杀菌效率高，以波长在260nm左右灭菌效率最高。,除紫外线外，X射线和射线也可进行灭菌。,一、灭菌方法,利用,饱和蒸汽,进行灭菌,原理,：水沸点随水蒸气压力增加而上升，高压情况下可取得高温水蒸汽。借助蒸汽高温和蒸汽释放潜热使微生物细胞中蛋白质、酶和核酸分子内部化学键，尤其是氢键受到破坏，引发不可逆变性，使微生物死亡,从,灭菌效果,来看，因为蒸汽有很强穿透能力，湿热灭菌对耐热芽胞杆菌来说，温度升高,10,时，灭菌速度常数可增加,8,10,倍，对营养细胞更高。另外蒸汽冷凝为水时还要释放出潜热，所以温度可深入提升,蒸汽起源方便，价格低廉，灭菌效果可靠,湿热灭菌法是当前最常见灭菌方法，普通湿热灭菌条件为,121,，,30min,一些化学药剂能与微生物发生反应而含有杀菌作用。,化学药剂适合用于生产车间环境灭菌，接种操作前小型器具灭菌等。,化学药品灭菌使用方法，依据灭菌对象不一样有浸泡、添加、擦拭、喷洒、气态熏蒸等。,微生物培养基ppt,第21页,药剂,杀菌原理,使用浓度,高锰酸钾,使蛋白质、氨基酸氧化从而使微生物死亡。,0.1,3,漂白粉,次氯酸钠在水溶液中分解为新生态氧和氯，使细菌受强烈氧化作用而造成死亡。,1,5%,酒精溶液,使细胞脱水，引发蛋白质凝固变性。对营养细胞、病毒、霉菌孢子都有杀死作用。,75,新洁而灭,表面活性剂类洁净消毒剂，在水溶液中以阳离子形式与菌体表面结合，引发菌体外膜损伤和蛋白质变性。普通用于器具和生产环境消毒，不能与合成洗涤剂适用。,0.25,甲醛,强还原剂，与氨基结合使蛋白质或酶变性。,2,份,37,甲醛溶液,1,份,KMnO,4,；,37,甲醛溶液加热,过氧乙酸,强氧化剂，广谱、高效、速效，对营养细胞、细菌芽胞、真菌孢子和病毒都有杀灭作用。,戊二酸,在碱性条件下含有杀死芽胞能力,2,酚类,如石炭酸（来苏尔）,1,5,微生物培养基ppt,第22页,二、湿热灭菌原理,1.,微生物热阻,每一个微生物都有一定最适生长温度范围，当微生物处于最低限温度以下时，代谢作用几乎停顿而处于休眠状态。当温度超出最高程度时，微生物细胞中原生质体和酶基础成份,蛋白质发生不可逆改变，即凝固变性，使微生物在很短时间内死亡。,湿热灭菌就是依据微生物这种特征进行,普通无芽胞细菌，在,60,下经过,10min,即可全部杀死；,芽胞细菌芽胞在,100,下经过几分钟至数小时才能杀死；,一些嗜热菌能在,120,下耐受,20,30min,。,普通讲，,灭菌彻底是否 以,能否杀死芽胞细菌为标准。,微生物培养基ppt,第23页,二、湿热灭菌原理,致死温度,：杀死微生物最低温度。,致死时间,：在致死温度下，杀死全部微生物所需时间。,在致死温度以上，温度愈高，致死时间愈短。,因为普通细菌、产芽胞细菌、微生物细胞和微生物孢子对热抵抗力不一样，所以，它们致死温度和致死时间也有差异。,微生物对热抵抗力常见“热阻”表示,热阻,：微生物在某一特定条件下（主要是温度和加热方式）下致死时间。,相对热阻,：某一微生物在某条件下致死时间与另一微生物在相同条件下致死时间比值。,微生物对湿热相对抵抗力,微生物,大肠杆菌,细菌芽胞,霉菌孢子,病毒,相对抵抗力,1,3000000,2,10,1,5,微生物培养基ppt,第24页,二、湿热灭菌原理,2.,微生物热死规律,对数残留定律,微生物热死,：指微生物受热失活直到死亡，主要是因为微生物细胞内酶蛋白受热凝固，丧失活力所致。,在微生物受热失活过程中，微生物不停被杀死，活菌数不停被降低。,微生物热死速率能够用分子反应速率来表示，即微生物活体个数降低速度与任一瞬间残余菌数成正比。,d N,d t,=-k N,N,培养基中残留活菌数，个；,t,受热时间，,min,；,k,反应速率常数，或比死亡速率常数，,min,-1,。,反应速率常数,k,随微生物种类和加热温度而改变。,t=,2.303,k,lg,N,0,N,t,对数残留定律,N,0,开始灭菌时原菌数，个,N,t,经时间,t,后残留菌数，个。,微生物培养基ppt,第25页,二、湿热灭菌原理,1/10,衰减时间,D,：,活菌数在受热过程中降低到原菌数,1/10,时所需时间。,D=,2.303,k,随时间延长，加热灭菌后残余菌数呈对数降低，且温度越高，死亡越快。,通常必要灭菌时间是,110,130,，,5,20min,。,芽胞对热耐受力强，为此需要更高温度并维持更长时间。,对细菌芽胞来说，并不一直符合对数残留规律，尤其是在受热后很短时间内，培养液中油脂、糖类及一定浓度蛋白质会增加微生物耐热性；高浓度盐类、色素能削减其耐热性。,伴随灭菌条件加强，培养基成份热变性加速，尤其是维生素，所以,培养液灭菌普通都采取,高温短时间加热,方式,，这么能够到达彻底灭菌和把营养成份破坏降低到最低程度目标。,微生物培养基ppt,第26页,灭菌时间取决于污染程度（,N,0,）、灭菌程度（残留菌数,N,t,）和,k,值。,普通考虑产芽胞细菌和细菌芽胞之和作为计算依据。,在设计时常采取,N,t,0.001,（即,1000,次灭菌中有一次失败机会）。,反应速率常数,k,是微生物耐热性一个特征，它随微生物种类和灭菌温度而异。,在相同温度下，,k,值愈小，则此微生物愈耐热。,同一个微生物在不一样灭菌温度下，,k,值不一样，灭菌温度愈低，,k,值愈低。,一些芽胞细菌k值,细菌名称,k,值,/min,-1,枯草芽胞杆菌,3.8,2.6,硬脂嗜热芽胞杆菌,FS1518,0.77,硬脂嗜热芽胞杆菌,FS617,2.9,产气梭状芽胞杆菌,PA3679,1.8,微生物培养基ppt,第27页,在培养基灭菌过程中，除微生物被杀死外，还伴伴随营养成份破坏，如糖液焦化变色、蛋白质变性、维生素失活、醛基和氨基反应、不饱和醛聚合、一些化合物发生水解等。所以，,必须选择一个既能到达灭菌目标，又能使培养基中营养成份破坏至最小灭菌工艺条件。,二、湿热灭菌原理,3.,培养基灭菌温度选择,反应动力学方程,阿伦尼乌斯方程,dc,dt,=-kc,k=Ae,-E/RT,反应速率常数与温度关系,c,反应物浓度，,mol/L,；,t,反应时间，,min,；,k,化学反应常数（随温度及反应类型而变），,min,-1,。,A,频率因子；,E,反应所需活化能，,J/mol,；,T,绝对温度，,K,。,杂菌死亡也属于一级动力学方程，与上式类似。,普通杀灭微生物营养细胞,E,值约为,2.0910,5,2.7110,5,J/mol,；,杀死微生物芽胞,E,值约为,4.4810,5,J/mol,；,普通酶及维生素等营养成份分解,E,值为,8.3610,3,8.3610,4,J/mol,。,微生物培养基ppt,第28页,因为灭菌时活化能,E,大于培养基营养成份破坏活化能,E,，所以，伴随温度升高，灭菌速率常数增加倍数,培养基中营养成份分解速率常数增加倍数。即当灭菌温度升高时，微生物杀灭速度提升，超出了培养基营养成份破坏速度。,据测定，每升高,10,，速率常数增加倍数为,Q,10,。,在热灭菌过程中，同时发生微生物死亡和培养基成份破坏两个过程。,温度能加速其过程进行速度，当温度升高时，微生物死亡速度更加快，,所以能够,采取较高温度，较短灭菌时间,，以降低培养基营养成份破坏，这就是通常所说,“高温瞬时灭菌法”,。,普通化学反应,Q10,为,1.5,2.0,；,杀灭芽胞反应,Q10,为,5,10,；,杀灭微生物细胞反应,Q10,为,35,左右。,微生物培养基ppt,第29页,灭菌温度较高而时间较短,，要比温度较低时间较长期有效果,好,。,对一样培养基进行,126,132,、,5,7min,连续灭菌,，其所得培养基质量要比采取,120,、,30min,实罐灭菌好，能够得到较高发酵水平；,对同一类培养基进行,120,、,20min,实罐灭菌,，其所得培养基发酵水平高于,120,、,30min,对照，而一样到达灭菌要求。,不一样灭菌条件下培养基营养成份破坏情况,温度,/,灭菌时间,/min,营养成份破坏/%,100,400,99.3,110,30,67,115,15,50,120,4,27,130,0.5,8,140,0.08,2,150,0.01,80,，进蒸气口（蒸气阀）关掉，出蒸气口（排气阀）关小。打开空气阀，蒸气直接进罐，,121,，,20,30min,。,从,80,100,上升很快，大于,100,后温度上升很慢，到,118,时就开始计时，到计时,25min,时马上关掉蒸气阀。,关掉蒸气阀后通入无菌空气，使罐内一直保持正压（高于大气压，空气不会倒灌入罐内）。,（在夹套中）,马上加自来水冷却，从下向上，使温度尽快降到,55,左右，到,37,38,时关掉水，也有缓冲性。,因为有缓冲性，蒸气会冲到,121,。,在,80,以上冲入蒸气不轻易产生冷凝水，罐内体积不会增加很大，培养基不会被稀释很大。,过程：,微生物培养基ppt,第40页,先蒸煮灭菌，但固体培养基呈粒状、片状或粉状，流动性差，不易翻动，吸水加热易成团，冷却困难。,针对这些特点设计,转鼓式灭菌机,常见于酒厂、罐等。,四、大量培养基灭菌,1.,培养基湿热灭菌方法,（,3,）固体培养基灭菌,微生物培养基ppt,第41页,培养基成份,pH,值,培养基中颗粒,泡沫,四、大量培养基灭菌,2.,影响培养基灭菌原因,影响培养基灭菌原因除了所污染杂菌种类、数量、灭菌温度和时间外，还有其它一些原因：,微生物培养基ppt,第42页,油脂、糖类及一定浓度蛋白质增加微生物耐热性，高浓度有机物会包于细胞周围形成一层薄膜，影响热传递；,所以，在固形物含量高情况下，灭菌温度可高些。,四、大量培养基灭菌,2.,影响培养基灭菌原因,（,1,）培养基成份,环境,耐热性,大肠杆菌,水,60,65,便死亡,10,糖液,70,，,4,6min,30,糖液,70,，,30min,微生物培养基ppt,第43页,pH,值对微生物耐热性影响很大。,pH,值,6.0,8.0,，微生物最耐热；,pH,值,6.0,，氢离子易渗透微生物细胞内，从而改变细胞生理反应促使其死亡。,所以，,pH,值愈低，灭菌所需时间愈短。,四、大量培养基灭菌,2.,影响培养基灭菌原因,（,2,）,pH,值,温度,/,孢子数,/,（个,/ml,）,灭菌时间,/min,pH,值,6.1,pH,值,5.3,pH,值,5.0,pH,值,4.7,pH,值,4.5,120,10000,8,7,5,3,3,115,10000,25,25,12,13,13,110,10000,70,65,35,30,24,100,10000,740,720,180,150,150,微生物培养基ppt,第44页,培养基中颗粒小，灭菌轻易；颗粒大，灭菌难。,普通含有,1mm,颗粒对培养基灭菌影响不大，但颗粒大时，影响灭菌效果，应过滤除去。,四、大量培养基灭菌,2.,影响培养基灭菌原因,（,3,）培养基中颗粒,微生物培养基ppt,第45页,培养基泡沫对灭菌极为不利,，因为泡沫中空气形成隔热层，使传热困难，热难穿透过去杀灭微生物。,对易产生泡沫培养基在灭菌时，可加入少许消泡剂。,对有泡沫培养基进行连续灭菌时更应注意。,四、大量培养基灭菌,2.,影响培养基灭菌原因,（,4,）泡沫,液膜,空气,空气,微生物培养基ppt,第46页,连续灭菌和分批灭菌比较含有很多优点，尤其是当生产规模大时，优点更为显著。,当培养基中含有固体颗粒或培养基有较多泡沫时，以采取分批灭菌为好，因为在这种情况下用连续灭菌轻易造成灭菌不彻底。,对于容积小发酵罐，连续灭菌优点不显著，而采取分批灭菌比较方便。,四、大量培养基灭菌,3.,分批灭菌和连续灭菌比较,可采取高温短时灭菌，培养基受热时间短，营养成份破坏少，有利于提升发酵产率。,发酵罐利用率高；,蒸汽负荷均衡；,采取板式换热器时，可节约大量能量；,适宜采取自动化控制，劳动强度小。,微生物培养基ppt,第47页,灭菌锅内灭菌,种子罐、发酵罐、计量罐、补料罐等空罐灭菌及管道灭菌,空气总过滤器和分过滤器灭菌,五、培养基与设备、管道灭菌条件,固体培养基灭菌蒸汽压力,0.098MPa,，维持,20,30min,；,液体培养基灭菌蒸汽压力,0.098MPa,，维持,15,20min,；,玻璃器皿及用具灭菌，压力,0.098MPa,，,30,60min,。,从相关管道通入蒸汽，使罐内蒸汽压力达,0.147MPa,，维持,45min,；,灭菌过程从阀门、边阀排出空气，并使蒸汽经过到达死角灭菌；,灭菌完成，关闭蒸汽，待罐内压力低于空气过滤器压力时，通入无菌空气保持罐压,0.098MPa,。,排出过滤器中空气，从过滤器上部通入蒸汽，并从上、下排气口排气，维持压力,0.17PMa,灭菌,2h,。,灭菌完成，通入压缩空气吹干。,微生物培养基ppt,第48页,种子培养基实罐灭菌,发酵培养基实罐灭菌,发酵培养基连续灭菌,五、培养基与设备、管道灭菌条件,从夹层通入蒸汽间接加热至,80,，再从取样管、进风管、接种管进蒸汽，进行直接加热，同时关闭夹层蒸汽进口阀门，升温至,121,，维持,30min,。,谷氨酸发酵种子培养基实罐灭菌为,110,，维持,10min,。,从夹层或盘管进入蒸汽，间接加热至,90,，关闭夹层蒸汽，从取样管、进风管、放料管三路进蒸汽，直接加热至,121,，维持,30min,。,谷氨酸发酵培养基中含有生物素等生长因子，实罐灭菌为,105,，维持,5min,。,普通培养基为,130,，维持,5min,，谷氨酸发酵培养基为,115,，,68min,。,微生物培养基ppt,第49页,