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空气除菌的方法和要求

发布时间:2014-02-26 13:22:39

 由于发酵生产所用微生物种类不同,则其生长能力强弱、生长速度快慢、培养周期长短和培养条件不同,对空气灭菌的要求和程度也不同,但一般按10 -3的染菌概率,即在1000次培养过程中,只允许一次是由于空气灭菌不彻底而造成的染茵,致使培养过程失败。 热灭菌法 空气热灭菌是基于加热后微生物体内的蛋白质(酶)氧化变性得以实现。但空气灭菌所需的温度提高,不必用蒸汽或载热体加热,可直接利用空气压缩时的温度升高来实现。杀死空气中的杂菌,不同温度下所需的时间不同。若空气经压缩后温度能够升高到200℃以上,保持一定时间后,便可实现干热灭菌。 辐射灭菌 ɑ射线、ß射线、x射线、r射线、紫外线、超声波等从理论上都能破坏蛋白质等生物活性物质,从而起到杀菌作用。辐射灭菌一般仅用于表面的灭菌及有限空间空气的灭菌,在大生产中的空气灭菌尚有许多问题需要解决。 静电除菌 静电杀菌是利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘灭菌的目的。悬浮于空气中的微生物,其孢子大多数带有不同的电荷,没有带电的微粒进入高压静电场时都会被电离成带电微粒,但对于一些直径很小的微粒,它所带的电荷很小,当产生的引力等于或小于气流对微粒的抢带力或微粒布朗扩散运动的动量时,则微粒就不能被吸附而沉降,所以静电除尘灭菌对很小的微粒效率较低。 介质过滤除茵法 介质过滤除菌法是让含菌空气通过过滤介质,以阻截空气中所含微生物,而取得无菌空气的方法。通过过滤除菌处理的空气可达到无菌,并有足够的压力和适宜的温度以供好氧微生物培养过程之用。 介质除菌原理:将过滤介质填充到过滤器中,空气流过时借助惯性碰撞、阻截、扩散、静电吸附、沉降等作用将伞埃微牛物截留在介质中,达到除菌的目的。 氧气是好氧微生物生长、繁殖以及合成代谢产物所必需的重要原料,工业生产中通常采用空气作为氧气的来源,而空气中含有多种微生物,如果这些微生物随空气进入发酵培养系统,会在适宜的条件下大量繁殖,与生产用微生物竞争性消耗培养基中的营养物质,同时产生各种副产物,干扰或破坏纯培养过程的正常进行,甚至使培养过程彻底失败导致倒罐,造成严重的经济损失。 所以,必须将空气中的微生物除去或杀死。空气净化的方法常采用介质过滤法。经冷却的压缩空气带有大量水分或油,在过滤前将空气中的水油除去,才能保持过滤介质的干燥状态,以保证过滤除菌效率。同时,供给发酵罐的无菌空气需具有一定的压力,以维持发酵过程中的罐压力。由此就构成了一个无菌空气的制备系统,这是发酵工程中非常重要的一环。 空气中微生物数量与环境有关,随地区、季节、气候等因素变化。一般潮湿、温暖的地区和季节,空气中微生物的数量较多。接近地球大气层比高空微生物含量高。人口密集的地方比人口稀少的地方微生物含量高。 填充床过滤器有:
 ①纤维或颗粒介质填充床过滤器:过滤介质包括棉花、玻璃纤维、腈纶、维尼纶或活性炭等。
 ②折叠式硼硅酸超细纤维过滤器:过滤介质有超细玻璃纤维。
 ③烧结金属、陶瓷过滤器。
膜过滤(绝对过滤)器:膜过滤的原理是利用微孔滤膜对空气进行过滤,膜的孔径为0.2-0.45μm,大于这一孔径的微生物能绝对截留。膜过滤器的过滤介质有聚四氟乙烯、偏聚二氟乙烯、聚丙烯等。 本文参考《发酵工程原理与技术》一书。
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