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一、湿热灭菌法(最常用) 原理:利用高温高压蒸汽的穿透力和热效应,使微生物蛋白质变性、酶失活,从而达到灭菌目的。
适用场景:适用于大多数发酵罐(如机械搅拌通风发酵罐、气升式发酵罐)及液体培养基的灭菌。
操作步骤: - 空罐灭菌(CIP清洗后)
- 关闭所有阀门,向发酵罐内通入蒸汽,使罐内温度升至 121-130℃,压力维持在 0.1-0.15 MPa。
- 保持该条件 20-30分钟,确保罐体、管道、搅拌器等部件彻底灭菌。
- 灭菌后,通过排汽阀缓慢释放压力,避免罐内负压损坏设备。
- 实罐灭菌(培养基灭菌)
- 进料:将配制好的培养基泵入发酵罐,注意避免泡沫产生。
- 升温:开启蒸汽阀门,使培养基温度升至 121℃,压力 0.1 MPa 左右。
- 保温:维持温度 121℃ 和压力 0.1 MPa 持续 20-30分钟(具体时间根据培养基体积和成分调整)。
- 降温:灭菌结束后,通过夹套通入冷却水或循环冷却液,快速降温至发酵所需温度(如30-37℃)。
- 排汽:降温过程中需间歇排汽,防止罐内形成负压,同时避免蒸汽冷凝水稀释培养基。
优点:灭菌彻底、成本低、操作简便。
缺点:高温可能破坏培养基中热敏性成分(如维生素、氨基酸),需通过补料或优化配方解决。 二、干热灭菌法原理:利用高温干燥空气的氧化作用,使微生物脱水、蛋白质变性。
适用场景:适用于发酵罐内耐高温但不宜用湿热灭菌的部件(如玻璃器皿、金属工具)。
操作步骤: - 将待灭菌物品放入干热灭菌箱,设置温度 160-180℃,维持 2-3小时。
- 灭菌后,待箱内温度降至 60℃ 以下再打开箱门,避免物品骤冷破裂。
优点:对热敏性物质破坏小,适用于干燥物品。
缺点:灭菌时间长、能耗高,不适用于液体培养基或大型发酵罐。 三、过滤除菌法原理:通过微孔滤膜(如0.22μm)截留微生物,实现无菌过滤。
适用场景:适用于热敏性培养基成分(如血清、酶制剂)或空气的灭菌。
操作步骤: - 液体过滤:将培养基通过无菌滤膜(如聚醚砜膜)过滤至已灭菌的发酵罐中。
- 空气过滤:在发酵罐进气口安装无菌空气过滤器(如烧结金属滤芯),过滤压缩空气中的微生物。
优点:避免高温破坏热敏性成分,适用于特定场景。
缺点:滤膜可能堵塞,需定期更换;无法杀灭滤膜表面的微生物,需配合其他灭菌方法使用。
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