发酵无菌技术
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实验一发酵车间空气系统的灭菌(除菌)及无菌检查一、实验目的1. 熟悉空气系统组成及设备和空气净化工艺流程。
2. 掌握空气系统的灭菌(除菌)技术。
3. 了解用于空气除菌的JLS-高效金属镍过滤器(精过滤)、JLS-YuJ(预过滤)的构造、材质、特点及作用原理。
4. 掌握空气系统无菌检查的方法。
二、实验器材高压灭菌锅恒温培养箱2.5L和500ml小口试剂瓶,移液管,培养皿。
营养琼脂:牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、琼脂。
三、实验步骤1. 空气系统的灭菌:切断压缩空气,用0.15MPa~0.20MPa的饱和蒸汽对精过滤装臵和后续空气管道灭菌,维持50min,关闭蒸汽,迅速打开空气阀门,用压缩空气吹干精过滤和后续空气管道。
2. 空气系统无菌检查:用2.5L和500ml小口试剂瓶分别盛装500ml和150ml无菌水,在无菌室超净工作台连接好已灭菌处理的L形管(附硅胶软管)。
将精过滤装臵后面的小阀门出气口先檫酒精,再火焰灭菌3~5s,小心逐渐调节阀门旋塞,使通气量为2m3/h(500L罐),0.4m3/h(50L罐)。
迅速打开包扎软管口的牛皮纸、纱布,连接小阀门出气口,接收压缩空气,接收时间5s。
接收结束,迅速将软管脱离出气口,重新用牛皮纸、纱布包扎好。
在无菌室超净工作台,将L形管取出,试剂瓶口重新用牛皮纸、纱布包扎好,以备后面实验。
每个小组各备已灭菌的一张Φ50mm、孔径Φ0.22μm的滤膜、3个培养皿,先将试剂瓶振摇几下,然后将吸收了无菌空气微生物的水抽滤过0.22μm的滤膜,使其中的微生物富集于滤膜上。
将滤膜无菌操作转移至无菌培养皿中,使有菌的一面朝上,各培养皿中倾注15~20ml ,冷至40~50℃的营养琼脂培养基,左右各摇三下,待凝固,做好记号!放臵37℃培养箱,倒臵培养24小时,计细菌菌落数。
四、计算500L 无菌空气细菌菌落数(cfu/m 3)=323600m t ⨯平板菌落数 50L 无菌空气细菌菌落数(cfu/m 3)=30.43600m t ⨯平板菌落数 由于我们组采用的是500L 的,且菌落数为4,t 为5s ,代入公式: 500L 无菌空气细菌菌落数(cfu/m 3)=4/(2*5/3600)=1440 cfu/m 33600 — 时间,单位s ;t — 接收时间,单位s 。
发酵过程中控制杂菌的方法
1.设备与环境消毒:
-在发酵前,应对所有接触发酵物料的设备,如发酵罐、管道、过滤器、阀门等进行全面、彻底的清洁和消毒,可使用高温蒸汽灭菌、化学消毒剂浸泡等方式进行消毒处理。
2.培养基灭菌:
-制备的发酵培养基必须在严格的无菌条件下操作,通过高压蒸汽灭菌或其它适用方式彻底灭菌,确保无任何杂菌存在。
3.无菌操作技术:
-接种、转接、取样等操作应在无菌操作台上进行,操作人员需要穿戴无菌防护装备,遵循无菌操作规程,避免引入杂菌。
4.种子纯化:
-使用纯净、活性良好的种子进行接种,必要时对种子进行多次传代净化,剔除可能携带的杂菌。
5.温度与pH控制:
-发酵过程中适当调整和控制温度、pH值等参数,创造有利于目标菌株生长而不利于杂菌滋生的条件。
6.监控与检测:
-定期对发酵过程进行监测,包括pH值、溶解氧、浊度等指标的变化,及时发现异常。
并对发酵液进行微生物检测,一旦发现杂菌污染,立即采取相应措施。
7.添加抑菌剂:
-在某些情况下,可在发酵过程中添加适量的抑菌剂或抗生素来抑制杂菌生长,但这需要考虑对目标菌株的影响。
8.应急措施:
-若发现早期染菌,可通过降低培养温度、调整补料策略、补充杀菌剂或抗生素等手段尝试挽救;若中后期染菌且不影响产品质量,则可考虑提前终止发酵。
9.优化工艺流程:
-改进工艺流程,如采用一次性使用系统、密闭连续流发酵技术等,减少人为操作带来的污染风险。
第二节发酵工程的无菌技术(第1课时)◆教学目标1.熟悉各种常见的灭菌方法以及应用范围。
2.熟练应用各种灭菌设备。
◆教学重难点【教学重点】常见的灭菌方法。
【教学难点】常见的灭菌方法。
◆教学过程【新课引入】展示资料:19世纪中期以前,人们普遍相信生命现象是自然发生的。
19世纪60年代,法国科学家巴斯德通过实验证明了微生物不是自然发生的。
巴斯德的成功取决于他重视实验的无菌操作。
分析上述事实,他的无菌操作体现在哪些方面?通过高温加热曲颈瓶中的肉汤,又通过开口的曲颈和外界相通。
这样既能杀死瓶内的各种微生物,又能阻隔外界微生物进入烧瓶。
【过渡】日常生活中,我们会用碘伏消毒液擦拭受伤破损的皮肤,从而杀灭伤口部位的部分微生物。
那么,在发酵工程实践中无菌操作是如何开展的呢?【新知讲解】一、发酵工程的灭菌方法【学生活动】阅读课本第14~15页发酵工程的灭菌方法的内容,思考:什么是无菌技术?无菌技术的核心是什么?常用的灭菌方法有什么?【教师活动】针对学生对上述问题的回答情况,为学生一一解答。
获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础,因此,无菌技术是发酵工程的重要技术之一。
1.无菌技术在操作过程中,保持物品与操作区域的无菌状态并不被微生物污染的技术,其核心是灭菌。
拓展1 无菌技术的主要内容(1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。
(2)用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。
(3)为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。
(4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
2.常用方法(1)化学试剂灭菌法①方法:利用化学试剂如甲醛、氯、高锰酸钾等灭菌剂。
②效果:破坏微生物的蛋白质或细胞结构。
③范围:一般不用于培养基的灭菌。
(2)射线灭菌法①方法:利用紫外线等产生的高能粒子进行灭菌。
②效果:破坏微生物的蛋白质或细胞结构。
③范围:一般用于表面和空气的灭菌。
(3)干热灭菌法(4)湿热灭菌法①方法:温度为121 ℃、气压约100 kPa的条件下维持15~20 min。
《现代生物技术概论》课程论文论文题目:现代生物技术——发酵技术学生姓名:贺猛学生学号:专业班级:粉体材料科学与工程1202班学院名称:粉末冶金研究院2014年4月20日现代生物技术——发酵技术摘要发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。
人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。
随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。
现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。
例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。
关键词:发酵技术;发酵方法;份额;生活应用;发展前景;目录一、绪论 (1)二、发酵方法的说明…………………………………………………………(一)发酵技术的基本介绍……………………………………………………(二)操作对象和操作者……………………………………………………(三)发酵技术的发展……………………………………………………三、发酵的过程……………………………………………………………………四、发酵技术与社会……………………………………………………………(一)发酵在生活中应用……………………………………………………(二)发酵技术的发展前景……………………………………………………五、总结…………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………一、绪论(一)论文研究背景目的发酵技术在我们生活中的应用越来越多,对于发酵产品,我们的态度应该是什么样子的。
我们对于这种对我们的生活有着很大的影响的技术应该有怎样的认识呢?对于现在食品安全的问题越发成为问题的现在,我们是不是应该去更加清楚的认识和了解这种技术以及这种技术以后的发展。
食用菌生产与加工技术
食用菌生产与加工技术是指在合适的环境条件下,通过培
养和控制菌丝生长,以及运用适当的加工方法,将原料菌
类加工成食品。
以下是食用菌生产与加工的一些常用技术:
1. 混菌培养技术:将多个食用菌菌种混合培养在培养基中,通过相互作用和耐受度不同的特性来提高产量和质量。
2. 发酵技术:利用合适的培养基和发酵条件,促进食用菌
的生长和菌丝扩展。
常见的发酵方法包括液体发酵和固体
发酵。
3. 无菌技术:为了避免杂菌的污染,需要在生产过程中采
取一系列无菌操作,包括灭菌、无菌操作台、无菌培养基
和器具等。
4. 控温技术:食用菌对温度敏感,需要控制培养环境的温度,以促进正常的菌丝生长和子实体发育。
5. 培养基优化技术:通过选择适宜的培养基成分和比例,
以及优化培养条件,提高食用菌的产量和品质。
6. 筛选技术:通过筛选优良的菌株,提高食用菌的产量和
品质,并优化菌株的适应性和抗性。
7. 加工技术:将食用菌进行加工处理,包括烘干、脱水、
烹饪等方法,以提高保存期和增加食用价值。
总之,食用菌生产与加工技术是通过控制菌丝生长环境、
优化培养基和培养条件,以及采用适当的加工方法,实现
食用菌的高产量和优质品质,同时增加其食用和加工价值。
第四章发酵工业的无菌技术内容提要•常用技术概念•发酵工业污染的防治策略•发酵工业的无菌技术•发酵培养基及设备管道的灭菌•空气除菌目前,绝大多数的工业发酵都采用纯种培养,即发酵全过程只有生产菌,不允许有“杂菌”污染。
为了保障纯种发酵的顺利进行,在进行生产菌接种之前,必须对整个发酵系统进行灭菌,对发酵环境进行消毒,防治杂菌和噬菌体的感染。
在实际生产中,为了防止杂菌污染,而采用的消毒和灭菌技术,统称为发酵工业的无菌技术。
一般采用“污染概率”作为评价标准。
发酵工业中允许的染菌概率为10-3,即灭菌1000批次的发酵中只允许有1次染菌。
一、常用技术概念几个容易混淆的概念说明:1、灭菌:指用物理或化学的方法杀死物料或设备中所有生命物质的过程。
2、消毒:指用物理或化学的方法杀死空气、地表以及容器和器具表面的微生物。
3、除菌:指用过滤的方法去除空气或液体中的微生物及其孢子。
4、防腐:指指用物理或化学的方法杀死或抑制微生物的生长和繁殖。
灭菌和消毒的区别和主要用途。
二、发酵工业污染的防治策略(一)、污染的危害1、污染杂菌,造成培养基的异常消耗,生产菌的生产能力下降;2、杂菌合成的代谢产物改变发酵环境,造成产物收率降低或质量下降;3、杂菌代谢产物使发酵系统的PH变化,造成生产菌自溶;4、杂菌分解产物,使发酵失败;5、噬菌体污染,造成生产菌细胞破裂,发酵失败。
目前,国内抗生素发酵,如青霉素发酵染菌率为2%;链霉素、红霉素和四环霉素发酵染菌率为5%;谷氨酸发酵噬菌体感染率为1%-2%。
(二)、发酵生产的产品不同,染菌的种类和性质不同、染菌发生的时间、染菌的途径和程度各不同。
1、不同种类的杂菌对发酵的影响(1)、细菌发酵:发酵周期短。
主要防止噬菌体感染。
例如:谷氨酸发酵菌种:棒状杆菌营养缺陷型细菌发酵(2)、霉菌发酵:发酵周期较细菌发酵长,产物类型各不相同。
主要防止细菌感染。
例如:青霉素发酵——水解产物。
(3)、酵母菌发酵:发酵周期最长。
第六章发酵罐操作与灭菌技术引言:发酵罐是微生物发酵工程中最基础且最重要的设备之一,其操作与灭菌技术对于发酵过程的成功与否有着至关重要的影响。
为了提高生产效率和产品质量,发酵罐的操作和灭菌技术需要不断地进行优化和改进。
本文将系统地介绍发酵罐的操作与灭菌技术的相关知识,并分析其在发酵过程中的应用。
一、发酵罐操作技术1.发酵罐的选择在选择发酵罐时,应根据发酵过程的具体要求和生产规模来确定罐体的尺寸和材质。
常见的发酵罐材质有不锈钢、玻璃钢等。
选择合适的发酵罐对于提高产量和降低生产成本具有重要意义。
2.发酵罐的运行参数控制发酵过程中的关键参数包括温度、pH值、氧气浓度等。
对于不同的微生物菌株和发酵产物,这些参数的范围和控制策略各有不同。
通过合理地控制这些参数,可以提高发酵产物的产量和纯度。
3.发酵罐的通气与搅拌发酵过程中需保证罐内的氧气供应与混合效果,以满足微生物的生长需求。
通气方式有机械通气和气体曝气两种。
搅拌方式可以采用机械搅拌或气体涡流搅拌,以保证菌体和培养基的均匀悬浮。
二、发酵罐灭菌技术1.发酵罐灭菌的目的发酵罐中的微生物菌种和杂菌对发酵过程有着很大的影响,因此需要进行灭菌处理。
灭菌的目的是杀灭或去除罐内的微生物,使得发酵罐内只存在我们需要的发酵菌种。
2.发酵罐灭菌方法常见的发酵罐灭菌方法包括热力灭菌、化学灭菌和生物灭菌。
热力灭菌是最常用的方法,可以通过高温蒸汽或压力高温进行。
化学灭菌则通过化学药剂的使用来实现,如过氧化氢、乙醛等。
生物灭菌是指利用其他微生物菌株对发酵罐中的有害菌进行竞争和抑制。
3.发酵罐灭菌效果评价对于发酵罐灭菌效果的评价标准包括杂菌滴数、菌落总数和菌株种类等。
通过定期对发酵罐内的样品进行采集和分析,可以评估灭菌效果,并及时采取补救措施。
结论:发酵罐的操作与灭菌技术是影响发酵过程成功与否的重要因素。
通过合理的罐体选择、运行参数控制和通气搅拌等操作技术,可以提高发酵过程的产量和质量。
课时3.发酵工程的无菌技术(二)课标内容要求核心素养概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室进行微生物分离和纯化的常用方法。
科学探究:通过平板划线法和稀释涂布平板法的学习,学会对实验结果进行分析和评价。
一、课前自主学习1.接种微生物常用的方法有和;用平板划线法时,每次划线前都要灼烧接种环的目的是。
2. 统计菌落数目可用的方法有和;用后一种方法计数时,需选择菌落数在的平板进行计数。
在同一稀释度下,应至少对个平板进行重复计数,然后求出平均值。
二、课内探究学习探究活动一:平板划线法根据教材中内容将下面主要步骤按正确的顺序排列起来:讨论:1.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?2.从防止杂菌污染的角度思考,培养基冷却凝固后将培养皿倒置的原因是什么?3.采用平板划线法接种菌种时,哪些操作可防止杂菌污染?4.在做第二次划线以及其后的操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线?5.接种操作时每次划线接种前与接种后都要灼烧接种环或接种针,其目的分别是什么?6.接种结束后,为什么要将一个未接种的培养基和一个接种的培养基放在一起培养?未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键。
如果有菌落生长,说明了什么?练一练:1、如图表示酵母菌纯培养的部分操作步骤,下列有关叙述正确的是( )A.步骤①操作时,待倒入的培养基冷却凝固后,盖上培养皿盖,将其倒置B.步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧消毒,接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液C.步骤③沿多个方向划线,使接种物逐渐稀释,最后一次的划线不能与第一次的相连D.步骤④是将培养皿放在培养箱中培养,也需倒置,一段时间后所得到的都是酵母菌的菌落2、在酵母菌的纯培养实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如图所示,且甲、乙的对应位置不变。
下列有关叙述错误的是( )A.配制培养基时需进行高压蒸汽灭菌B.甲中a区域为划线的起始位置C.连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落D.图示实验过程中接种环灼烧了5次探究活动二、稀释涂布平板法1、梯度稀释讨论:该操作需注意什么:2、涂布平板讨论:下面是某兴趣小组对土壤中某种微生物的分离与计数的实验流程示意图。