空氣的除菌方法

發(fā)酵過程控制技術(shù)|食品生物技術(shù)/藥品生物技術(shù)|

陳珊時(shí)間：2021.5無(wú)菌空氣的制備空氣除菌的方法過濾除菌介質(zhì)介質(zhì)過濾除菌原理空氣除菌流程空氣除菌的方法教程地位教學(xué)目標(biāo)學(xué)情分析教學(xué)重點(diǎn)Q：為什么要進(jìn)行空氣的凈化？

為保證純種培養(yǎng)，必須經(jīng)過嚴(yán)格處理，除去其中含有的微生物等懸浮顆粒。在發(fā)酵生產(chǎn)過程中，大多數(shù)是好氣性微生物的培養(yǎng)，它們的生長(zhǎng)繁殖和代謝都需要消耗氧氣無(wú)菌空氣的制備

第一節(jié)空氣的凈化一、通風(fēng)發(fā)酵對(duì)無(wú)菌空氣的要求空氣中微生物的分布空氣含菌量的測(cè)定

培養(yǎng)法粒子計(jì)數(shù)器用粒子計(jì)數(shù)器通過微粒對(duì)光線的散射作用來(lái)測(cè)量粒子的大小和含量。發(fā)酵對(duì)空氣無(wú)菌程度的要求將自然界的空氣經(jīng)過壓縮、冷卻、減濕、過濾等過程，達(dá)到一定的質(zhì)量指標(biāo)。

無(wú)菌空氣發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的“無(wú)菌空氣”是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低在一個(gè)極低的百分?jǐn)?shù)，從而能控制發(fā)酵污染至極小機(jī)會(huì)。此種空氣稱為“無(wú)菌空氣”?？諝庵形⑸锏姆植纪ǔＮ⑸镌诠腆w或液體培養(yǎng)基中繁殖后，很多細(xì)小而輕的菌體、芽孢或孢子會(huì)隨水分的蒸發(fā)、物料的轉(zhuǎn)移被氣流帶入空氣中或粘附于灰塵上隨風(fēng)飄浮，所以空氣中的含菌量隨環(huán)境不同而有很大差異。一般干燥寒冷的北方空氣中的含菌量較少，而潮濕溫暖的南方則含菌量較多；人口稠密的城市比人口少的農(nóng)村含菌量多；地面又比高空的空氣含菌量多。因此，研究空氣中的含菌情況，選擇良好的采風(fēng)位置和提高空氣系統(tǒng)的除菌效率是保證正常生產(chǎn)的重要內(nèi)容。各地空氣中所懸浮的微生物種類及比例各不相同，數(shù)量也隨條件的變化而異，一般設(shè)計(jì)時(shí)以含量為103-104個(gè)／m3進(jìn)行計(jì)算。無(wú)菌空氣的質(zhì)量要求1.無(wú)菌空氣的壓強(qiáng)：0.2-0.4MPa（表壓）2.相對(duì)濕度小于70%3.空氣溫度比培養(yǎng)溫度高10-30度4.空氣的潔凈度，一般取10-3為指標(biāo)潔凈度級(jí)別塵埃最大允許數(shù)/平方米微生物最大允許數(shù)0.5um5um游離菌/m3沉降菌個(gè)/皿.30min100350005110000350,000200010031000003,500,00020,0005001030000010,500,00061,800NA15

第一節(jié)空氣除菌的方法

1.輻射殺菌

高能陰極射線、X射線、γ、β射線、紫外線都能破壞蛋白質(zhì)活性而起到殺菌作用。其中紫外線用的較多，它在波長(zhǎng)253.7nm-265.0nm時(shí)殺菌最強(qiáng)，其殺菌力與紫外線的強(qiáng)度成正比，與距離的平方成反比。一般用于無(wú)菌室、手術(shù)室殺菌。但殺菌效率低，且殺菌時(shí)間較長(zhǎng)，一般要結(jié)合甲醛熏蒸或苯酚噴霧等化學(xué)滅菌方法。2、靜電除菌靜電除塵法已廣泛使用，除塵效率一般在85-99%之間，但由于它消耗能量小，每處1000m3的空氣每小時(shí)只需電0.2-0.8kw。空氣壓頭損失小，一般只在4-20mm水柱。靜電除塵是利用靜電引力來(lái)吸附帶電粒子而達(dá)到除菌除塵的目的。懸浮于空氣中的微生物、微生物孢子大多帶有不同的電荷，

沒有帶電荷的微粒在進(jìn)入高壓靜電場(chǎng)時(shí)都會(huì)被電離變成帶電微粒，但對(duì)于一些直徑很小的微粒，它所帶的電荷很小，當(dāng)產(chǎn)生的引力等于或小于氣流對(duì)微粒的拖帶力或微粒布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量時(shí)，則微粒就不能被吸附而沉降所以靜電除菌對(duì)很小的微粒效率很低。靜電除塵器1-鋼絲（電暈電極）；2-鋼管（沉淀電極）；3-高壓絕緣瓷瓶；4-鋼板；5-空氣出口；6-封頭；7-鋼板；8-法蘭；9-空氣出口。用靜電除菌凈化空氣有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)阻力小，約1.01325×104Pa；(2)染菌率低，平均低于10~15％；(3)除水、除油的效果好；(4)耗電少。缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，需要采用高壓電技術(shù)，且一次性投資較大；對(duì)發(fā)酵工業(yè)來(lái)說，—其捕集率尚嫌不夠，需要采取其它措施。

3、加熱殺菌

將空氣加熱到一定溫度后保溫一定時(shí)間,使微生物蛋白熱失活而致死。熱殺菌是有效的，可靠的殺菌方法，但是如果采用蒸汽或電熱來(lái)加熱大量的空氣，以達(dá)到殺菌目的，這是十分不經(jīng)濟(jì)的。工業(yè)上是利用空氣壓縮時(shí)放出的熱量進(jìn)行殺菌。實(shí)用流程圖如下。壓縮機(jī)粗過濾器保溫層貯氣罐空氣進(jìn)口溫度為21°C，出口溫度為187~198°C，壓力為0.7MPa。壓縮后的空氣用管道或貯氣罐保溫一定時(shí)間以增加空氣的受熱時(shí)間，促使有機(jī)體死亡。為防止空氣在貯罐中走短路，最好在罐內(nèi)加裝導(dǎo)筒。這種滅菌方法已成功地運(yùn)用于丙酮丁醇、淀粉酶等發(fā)酵生產(chǎn)上。一個(gè)用于石油發(fā)酵的無(wú)菌空氣系統(tǒng)，采用渦輪式空壓機(jī)，空氣進(jìn)機(jī)前利用壓縮后的空氣進(jìn)行預(yù)熱，以提高進(jìn)氣溫度并相應(yīng)提高排氣溫度，壓縮后的空氣用保溫罐維持一定時(shí)間。4、過濾除菌（1）絕對(duì)過濾絕對(duì)過濾是介質(zhì)之間的孔隙小于被濾除的微生物，當(dāng)空氣流過介質(zhì)層后，空氣中的微生物被濾除。絕對(duì)過濾易于控制過濾后空氣質(zhì)量，節(jié)約能量和時(shí)間，操作簡(jiǎn)便，它是多年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外科學(xué)工作者注意和研究的問題。它采用很細(xì)小的纖維介質(zhì)制成，介質(zhì)空隙小于0.5um。（2）介質(zhì)過濾介質(zhì)過濾