发酵工业无菌操作的基本概念

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二、发酵工业无菌操作的基本概念

发酵工业的无菌操作是生产成败的基础，与无菌操作相关的基本概念如下所述。天菌，用物理或化学的方法承死物料或设备中所有的散生物。

消毒:用物理或化学的方法系死空气，地表以及容器和器具表面的微生物。

防属;川物理或化学的方法杀死或抑制微生物的生长和繁殖， 消毒与天菌的区别在下，消毒概念来自卫生工作，仅仅是杀灭生物体或非生物体表面的

微生物、而灭菌则是杀灭所有的生命体。因此，消毒一般只能杀死营养细胞，不能杀死细芽泡及真菌孢子、适合于发酵车间的环境和设备、器具的无菌处理。灭菌则适合培养基等物

料的无菌处理。

三、发酵工业的无菌操作技术

发酵工业的无菌操作技术主要有加热灭菌法、辐射灭菌法、化学药品灭菌法和过滤除菌

法，根据灭菌的对象和要求选用不同的方法，

(一)加热灭菌法

微生物细胞的代谢离不开蛋白质，加热可以使蛋白质变性，从而达到杀灭微生物的目的、常用的加热灭菌法有干热灭菌法、湿热灭菌法。

1.干热灭菌法

该方法适合不宜直接用火焰灭菌的物品。利用干燥的热空气灭菌，一般在100℃下处理1h即可，而芽孢则需要160℃下处理2h才能被杀死，适用于玻璃、陶瓷、金属等制品。

目前常用的方法是，把需要灭菌的物品放人烘箱中，将箱内空气温度升至160~170℃，维持1-2h，即可达到灭菌的目的。但温度不能超过180℃，否则会造成包扎的纸张起火。此外，摆放物品时应保留合适的间距，以免传热不均。灭菌结束后，降温应缓慢，否则玻璃制品易破碎，干热灭菌的温度和时间如表4-1所示。

表+-1 干热灭菌需要的温度和时间

灭菌温度℃ 170 160 150 140 121

灭菌时间/mun 60 120 150

2.湿热灭菌法

180 过夜

湿热灭菌法就是按照被灭菌物品性质的不同，选用不同温度的湿热蒸汽进行灭菌，同一温度下湿热灭菌法比干热灭菌法具有更强的杀菌效果。因为湿热蒸汽具有很强的穿透力，而

用的湿热灭菌法有以下几种。

且在冷凝时会放出大量热，使微生物细胞中蛋白质、酶发生不可逆变性，造成细胞死亡。常

的灭菌。

(1)煮沸灭菌法该方法是将要消毒的物品放在水中煮沸15~20min，可杀死营养细胞，但不能杀灭芽孢;在沸水中煮1~2h，才能将芽孢杀灭。该方法适用于一般食品及器材(2)巴氏消毒法高温处理会降低食品营养价值及风味，采用巴氏消毒法可以在一定程度上避免这种缺陷，同时达到消毒防腐的目的。通常采用70℃左右加热15~30min，以杀此法为法国微生物学家巴斯德首创，故名为巴氏消毒法。

死其中的病原菌和一部分微生物营养体。牛奶、啤酒、酱油和醋等食品均采用该方法灭菌。(3)间歇灭菌法上述两种方法在常压下，只能起到消毒作用，而很难做到完全无菌。

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者采用回歇灭菌的方法，就值杀火物品中所有的微生物,具体做法吊，将持灭值的物品加热至100℃，18-30mn，承死其中的营养体,然后鸡加,填人37℃但温箱中注夜，让我用有明发放营养怀，第日天再承复上还步靠,三次左右，就可达到灭集的目的，此法不需加压火凿钢;请于推广，但操作麻预，所需时间长，

(4)离压蒸汽动这是发酵工业,医疗保储、食品检满和微生物学实验室中最常用的一种灭菌为法，官适用手培养集，发酵罐以及附属设备相管道的灭菌，也活用于放璃器照，工作服等物品的灭菌。

高压塞汽火菌某把待灭菌的物品放在一个可潮闭的加压蒸汽火菌锅中进行的，以大量热汽使其中压力升高，由于蒸汽压的上升，水的沸点也随之提高,在焦气压达到1.055kgl. cm!(103.42kPa)时,高压蒸汽火菌锅内的温度可达到121℃，如表4-2所示，在这种情况下，微生物(包括芽泡)在15-20min便会被杀死，而达到火菌目的。如果灭菌的对象是抄土，石蜡油等面积大，含菌多，传热差的物品，则应适当延长灭菌时间。

表42 热汽压力与温度的关系

汽压方/ AM.95 103.48 131.0 172.37

的目 对应温度/ 197.3 115.4 121.4 126.6 136,5

在高压蒸汽灭菌中，要注意的一个问题是，在恒压之前，一定要排尽灭菌锅中的冷空气，否则压力表上显示的蒸汽压与苏汽温度之间不具对应关系，如表43所示，这样会大大

处理 降低灭菌效果，

灭菌结束后应缓慢降压，着急速减压，容器内的液体会突然沸腾，将棉塞喷出。

表4-3 高压蒸汽灭菌器中空气排出程度与灭蛋器内温度的关系

空气推出的程度 仪表压力/Pa 灭菌器内温度/C

完全接除 98.07 121

排除 2/3 98.07 115

完全未排除 排除1/2 排除1/3 98.07 92,07 98.117 112 100 109

3.火焰灭菌法

采用火焰直接灼烧灭菌，简单有效，但局限性较大，仅限于接种针和试管口，三角瓶口等。

(二)射线灭菌

射线灭菌是利用高能量的电磁辐射和微粒辐射来杀死微生物。通常采用紫外线、X射线等进行灭菌，以紫外线最常川，紫外线波长在136~390nm 之间，其中 260nm左右的紫外线能破坏核酸，杀菌作用最强。另外，空气中的氧受紫外线照射后，可转变为臭氧共同起杀菌作用，紫外线消毒的效果与光源的功率，光源与被照射物的距离，照射时间，温度和湿度等因素有关。我国规定紫外灯照射强度在距离1m处不低于70μW/cm(以紫外线测强测定)，在操作面上要求强度达40pW/cm以上，一般每10m2装30W灯管1支，工作前开30~60min 为宜，

紫外灯的输出功率随使用时间增加而降低。国产紫外灯的平均寿命一般为2000h，超过平均寿命时，就达不到预期效果，必须更换。

紫外线的穿透力很弱，不能穿透一般包装材料，如玻璃、塑料薄膜、纸等，玻璃能强烈