API发酵基础知识

1、2020/7/10，1，生物工程设备，2020/7/10，2，第1章，空气消毒，2020/7/10，3，本章主要内容，空气消毒微生物的重要性，空气消毒的需氧发酵要求，空气消毒的方法，空气消毒的原理，2020/7/，空气在工业生产中用作氧源。然而，空气中有各种各样的微生物，为了保证纯培养，必须除去或杀死它们。空气中的微生物空气中微生物的含量和种类随着空气中灰尘的数量和人们在不同地区、不同季节的活动而变化。一般来说，寒冷的北方比温暖潮湿的南方含有更少的细菌；它离地面越高，含有的细菌就越少。工业城市比农村地区含有更多的细菌。据统计，大城市空气中的细菌数量为300，010，000 /m3。空气中有许多

2、微生物，如细菌和细菌孢子、酵母、霉菌、放线菌和噬菌体。2020/7/10，6，2020/7/10，7，3。好氧发酵对空气无菌的要求需要大量的无菌空气，但空气绝对无菌是非常困难和不经济的，只要避免发酵过程中细菌污染造成的“罐装”现象，这就是无菌空气通风发酵的要求。由于不同菌株的生长活力、繁殖速度、培养基组成、酸碱度和发酵产物不同，不同类型的发酵对杂菌的抑制能力也不同，因此对无菌空气的无菌性有不同的要求。在工程设计中，通常要求在1000个服务周期内只允许一种混合细菌通过。2020/7/10，8，4。空气消毒方法(要点)1。辐射灭菌高能阴极射线、x光、射线和紫外线能破坏蛋白质活性并起到灭菌作用。其中

3、，紫外线使用较多，在226.5纳米-328.7纳米波长处杀菌最强，一般用于无菌室和手术室的杀菌。2.静电杀菌除尘方法已被广泛应用，除尘效率一般在85.99%之间。然而，由于其能耗小，每1000立方米空气每小时只需要0.20.8千瓦。气压水头损失很小，一般只有420毫米水柱。静电除尘是利用静电引力来吸收带电粒子，达到杀菌和除尘的目的。悬浮在空气中的大多数微生物和孢子都带有不同的电荷，不带电的粒子在进入高压静电场时会电离成带电粒子。然而，对于一些小直径粒子来说，它们携带的电荷非常小。当产生的吸引力等于或小于气流对颗粒的阻力或颗粒布朗扩散运动的动量时，颗粒不能被吸附和沉降，因此静电灭菌对小颗粒来说效

4、率很低。2020/7/10，10，3。热杀菌将空气加热到一定温度，然后保持一定时间，使微生物蛋白热失活并死亡。热灭菌是一种有效而可靠的灭菌方法，但使用蒸汽或电加热来加热大量空气进行灭菌是非常不经济的。在工业中，空气压缩释放的热量用于杀菌。实际流程如下。2020/7/10，11，2020/7/10，12，4。过滤灭菌绝对过滤是指介质之间的孔隙小于待过滤的微生物。当空气流经介质层时，空气中的微生物被过滤掉。绝对过滤易于控制过滤后的空气质量，节能省时，易于操作。多年来，它吸引了国内外科学家的关注和研究。它由非常细的纤维介质制成，介质间隙小于0.5 m。介质过滤灭菌是目前工业上广泛使用的空气灭菌方法，

5、它使用周期性灭菌的介质来阻挡流动空气中所含的微生物并获得无菌空气。常用的过滤介质是棉花、活性炭或玻璃纤维。，2020/7/10，13，v .空气消毒与液体过滤消毒的区别，如棉纤维直径一般为1620米，当填充系数为8%时，形成的网络间隙为2050米，过滤层纤维阻挡气流改变方向，惯性冲击，堵塞，重力沉降，布朗扩散，2020/7/10，14，1 .布朗扩散运动直径小于1米的颗粒可在非常缓慢的气流中产生不规则的线性运动，这使得较小的颗粒聚集成较大的颗粒，这增加了颗粒和纤维之间的接触和滞留机会，并使它们因重力下沉或被介质拦截。2020年7月10日15时2分。静电引力当干燥空气在相对运动中与非导电物质(合

6、成纤维)摩擦时，空气中能产生感应电荷的微生物在过滤介质中通常具有不同的电荷。带电荷的微生物可以被带相反电荷的介质吸引，从而产生相反的电荷并吸引粒子。2020年7月10日，16，六。空气过滤和灭菌设备及工艺(要点)1。压缩空气的预处理。压缩后，空气温度高，相对湿度高。通过空气压缩机后，空气中含有油滴，油滴会污染空气滤清器。2020年7月10日1)压缩空气的冷却压缩高温空气会导致过滤介质碳化或燃烧，增加发酵罐的冷却负荷，增加发酵液中水分的蒸发，使培养温度难以控制，影响微生物的生长。通常，管式冷却器用于冷却。在2020/7/10，18，2)除油除水的大气中总有一定量的水分，以气态存在。当它冷却时，压

7、缩后空气的绝对含水量不变。相对湿度为60%的压缩空气通常用于过滤和灭菌，当相对湿度增加时，不会弄湿过滤器，影响过滤效果。2020年7月10日2。空气过滤和灭菌过程，2020年7月10日20:1)粗滤器安装在空气压缩机前的过滤设备中，以捕获较大的尘粒，保护空气压缩机袋式过滤器油浴洗涤过滤装置的水雾除尘装置。2020/7/10，21，2020/7/10，22，2020/7/10，23，2)储气罐消除了压缩机排出的空气量的脉动，保持了稳定的气压，通过重力沉降去除了部分油雾，并安装在空气压缩机旁边，其中一些配有冷却管，2020/7/10，24 3)空气冷却器4)带离心力沉降的旋风分离器对10m以上的颗粒有较高的分离效率。一般来说，粒径为10200 m的浓缩细水雾填料分离器具有较高的分离效率，可以去除较细的细水雾颗粒(5m，2020年7月10日、26日、2020年7月10日、27日、2020年5月5日)。空气过滤灭菌的关键设备的间隙小于细菌和孢子的