设备教案灭菌流程设备

设备教案灭菌流程设备1第一页，共三十五页，编辑于2023年，星期一教学目标1、说出分批灭菌的定义及其优缺点2、比较分批灭菌与连续灭菌的异同点3、简述三种连续灭菌的工艺流程及其优、缺点4、说出常用加热、维持、冷却设备的工作原理第二页，共三十五页，编辑于2023年，星期一灭菌：用物理或化学方法杀灭或除去物料或设备中一切有生命物质的过程。第三页，共三十五页，编辑于2023年，星期一一、培养基热灭菌动力学1、灭菌对象：细菌的芽胞2、无菌标准：1/1000失败几率3、灭菌时采用高温、短时间的方法第四页，共三十五页，编辑于2023年，星期一二、培养基制备中的常用灭菌设备1、间歇式灭菌法中的常用灭菌设备(1)实罐灭菌(间歇灭菌;分批灭菌)：将配置好的培养基放在发酵罐中或其它装置中,，通入蒸汽将培养基和所有设备一起进行灭菌。(2)优点：不需专门的灭菌设备，投资少，设备简单，灭菌效果好。(3)缺点：在一个设备内完成加热、冷却过程，需时长，罐利用率低，培养基成分破坏较多。中小型发酵罐、种子罐常采用此种方法。第五页，共三十五页，编辑于2023年，星期一（４）过程：升温、保温、降温三阶段（５）设备：发酵罐、高压蒸汽灭菌锅第六页，共三十五页，编辑于2023年，星期一第七页，共三十五页，编辑于2023年，星期一分批灭菌的操作1、准备2、预热3、加热4、保温5、降温第八页，共三十五页，编辑于2023年，星期一２.连续灭菌（sterilization)法中的常用设备１、优点：２、分批灭菌与连续灭菌的异同点：相同点：升温、保温、降温三阶段不同点：分批灭菌：同一设备，时间错开，连续灭菌：不同设备，空间错开。全自动洗衣机双缸洗衣机第九页，共三十五页，编辑于2023年，星期一

连续灭菌的特点：1、升、降温度快2、营养损失少3、投资大空罐灭菌

空罐灭菌也称空消。无论是种子罐、发酵罐、还是尿素（或液氨）罐、消泡罐，当培养基（或物料）尚未进罐前对罐进行预先灭菌，为空罐灭菌。为了杀死所有微生物特别是耐热的的芽孢，空罐灭菌要求温度较高，灭菌时间较长，只有这样才能杀死设备中各死角残存的杂菌或芽孢。第十页，共三十五页，编辑于2023年，星期一连续灭菌流程第十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期一连续灭菌流程1、缺点：（1）设备体积大，不能先进先出，培养基易受热不均匀，影响灭菌质量（2）喷淋冷却管道长，如果培养基粘度大、固体微粒多易堵塞，热能利用不经济。2、优点：设备结构简单，操作方便，应用广泛。第十二页，共三十五页，编辑于2023年，星期一喷射加热连续灭菌流程第十三页，共三十五页，编辑于2023年，星期一喷射加热连续灭菌流程1、流程升温：喷射加热器，加热蒸汽高速喷出，借抽吸作用直接混和，加热至灭菌温度。保温：管式维持器保温降温：膨胀阀，真空闪急蒸发器，水分急速蒸发，瞬间冷却至70-80℃，到发酵罐冷却至发酵温度。第十四页，共三十五页，编辑于2023年，星期一

优点：（1）加热、冷却过程短，营养成分破坏少（2）可先进先出（3）需设备自动控制装置缺点：需出料泵或置于10米的高度(真空系统的密封问题），需设置自动控制装置，确保蒸汽压力、流量，进料流量的稳定。第十五页，共三十五页，编辑于2023年，星期一板式换热器连续灭菌流程第十六页，共三十五页，编辑于2023年，星期一板式换热器连续灭菌流程1、特点：单位面积具有高传热面积，且可改变面积大小，拆洗维修方便。2、优点：传热系数大，流程热利用合理，省蒸汽、水，同时完成预热、灭菌、冷却过程。3、缺点：（1）流体通道较狭窄，若稠厚，流动阻力大；（2）板间叠合要严密。第十七页，共三十五页，编辑于2023年，星期一1-1连续灭菌1、说出常用加热设备的工作原理2、说出常用维持设备的工作原理3、说出常用冷却设备的工作原理第十八页，共三十五页，编辑于2023年，星期一一、加热设备连消塔，分套管式和喷射式1、套管式加热器（塔式加热器）组成：多孔的蒸汽导入管+外套管（1）孔径:5-8mm.为防止蒸汽喷孔堵塞，孔径不宜太小（2）孔数：决定于导管的直径，通常取小孔的总截面积＝或＜导入管的截面积（3）夹角:小孔与管壁成45。夹角开设（4）分布:小孔的分布上稀下密，以便蒸汽能均匀喷出第十九页，共三十五页，编辑于2023年，星期一套管式加热器（塔式加热器）第二十页，共三十五页，编辑于2023年，星期一操作：1、待灭菌的料液从外管下部的侧面用泵打入，（泵的操作压力>蒸气压力），经内外两管间的环隙内向上流动，流速为0.1m/s左右。蒸汽从塔上部通入蒸汽导入管，经小孔高速喷出，与料液激烈混和进行加热，到灭菌温度（110-130℃）维持15-20s的高温灭菌时间。第二十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期一２、塔的有效高度2-3m，加热时间20-30s３、缺点：小孔加工困难，设备高，有噪音，改用喷射式４、优点：管上开孔，气体以鼓泡形式从小孔喷出，接触，传质、传热面积大第二十二页，共三十五页，编辑于2023年，星期一第二十三页，共三十五页，编辑于2023年，星期一2、喷射式加热塔1、结构：主要由两个圆筒组成，在每个圆筒的下端依次伸入一个套管式喷嘴，与底盖连接，并把两个圆筒连成塔形。喷嘴上方有圆形挡板。2、工作原理：待灭菌的培养基由下端中心物料管导入，加热蒸汽从物料管外的环隙引入，成环形加热料液，使培养基与蒸汽在瞬间均匀混合并加热到灭菌温度，上升的培养液被圆形挡板阻挡，折转向四周后上升进入扩大管，随后经过第二次加热后由筒顶排出。第二十四页，共三十五页，编辑于2023年，星期一3、设圆形挡板的原因：蒸汽以高速（150m/s）冲出喷嘴与培养基瞬间混合均匀后，向上的速度仍十分大，而扩大管仅1m左右，料液很容易直接冲出加热器，影响混合效果。设有挡板后，蒸汽、培养基瞬间混合碰撞挡板后，折流在扩大管内进一步均匀混合。4、特点：结构简单，占地面积小，操作时噪音小，运行平稳。但要求组装时物料管与蒸汽的喷嘴一定要同心，否则蒸汽喷出的速度会产生很大差异而造成喷出的蒸汽偏心旋转，影响培养基加热的均匀性和灭菌质量。第二十五页，共三十五页，编辑于2023年，星期一气-液混合式连消器1、结构：与气-液混合式连消塔基本相同，只是培养液仅仅经过一次加热。2、特点：结构简单，外形较小，使用效果较好。第二十六页，共三十五页，编辑于2023年，星期一喷射式加热器第二十七页，共三十五页，编辑于2023年，星期一第二十八页，共三十五页，编辑于2023年，星期一喷射式加热器工作原理：料液压入渐缩喷嘴后高速喷出，由于其静压力较低将蒸汽吸入，在混合喷嘴中混合，进入较长的混合段气-液充分混合。料液灭菌后在扩大管中动能转变为静压能而输出。第二十九页，共三十五页，编辑于2023年，星期一二、维持设备（保温设备）不需补充加热，在设备外进行良好的保温。1、维持罐长圆筒形，立式密闭容器，高径比1.2-1.5，上下封头为球形，有人孔。第三十页，共三十五页，编辑于2023年，星期一维持罐第三十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期一工作原理：将罐底阀们2关闭，开启阀们1，使料液在罐内自下而上流动，最后从上部侧面出料管流出。当来自加热设备的培养基进料完毕后，在维持罐中剩下的一罐料应继续保温一段时间后，关闭阀们1，开启阀们2，利用蒸汽让培养基由罐底压出。第三十二页，共三十五页，编辑于2023年，星期一2维持管u形管+水平管优点：设备简单，阀门少，维持时间短，营养破坏少缺点：管道弯头多，流动阻力大，不易清洗。第三十三页，共三十五页，编辑于2023年，星期一三、冷却器应选择冷