发酵工业上的消毒和灭菌

luyafei414

发酵工业上的消毒和灭菌
发酵是利用特定的一种或几种微生物的代谢活动，大量生产菌体或特定的特写产物。在此过程中，需要保证没有其它杂菌的侵染，否则可能产生一些不利的后果。1.杂菌消耗培养基成分，造成生产水平下降；2.杂菌菌体大量繁殖及其代谢生产某些化合物会造成目标产物提取的难度增大，如果污染杂菌有可能影响发酵液的过滤，也会使溶媒提取时易发生乳化现象；3.杂菌产生某些对生产菌有毒害或者能分解预期产物的物质，这在抗生素发酵中很常见；4.若是噬菌体污染，则会造成发酵菌体细胞的溶解；5.若杂菌的生长速度超过生产菌，就会取而代之。
一、 常见的灭菌和消毒的物理方法
最常用的物理方法是高温灭菌（消毒）法。因为微生物的生物功能完全依赖于蛋白质、核算等生物大分子，二高温可引起这些活性大分子氧化或变性失活，从而导致微生物死亡。
1. 干热灭菌法（dry heat sterilization）
干热灭菌时，微生物优于氧化作用而死亡。包括灼烧法（incineration）和烘箱热空气法（hot-air oven）。
2. 湿热灭菌法（moist heat sterilization）
湿热灭菌时，微生物死亡与细胞蛋白质等大分子变性有关。常用的湿热法有：巴斯德消毒法（pasteurization）、煮沸消毒法、间歇灭菌法、常规加压灭菌法和连续灭菌法（continous sterilization）。
3. 过滤除菌法（filter sterilization）
过滤器主要有两种：绝对过滤器（absolute filter）和深层过滤器（depth filter）。
4. 紫外线灭菌（ultraciolet sterilization）
紫外线是一种较常用的杀菌剂，波长在 210～313nm范围都有效，最常用的波长是 253.7nm左右。紫外线对芽孢和营养细胞都能起作用，但其穿透能力很弱，容易被固体物质吸收，他不能透过普通普通玻璃。一般只用于物体表面和空间的消毒。紫外线灭菌的原理制药是他作用于物体的 DNA，促其形成胸腺咪啶，造成菌体死亡，另外，他可使空气中氧形成臭氧，重演也会与生物体的活性成分发生氧化反应，造成他们失活。
射线杀菌（gamma-ray5. sterilization）
射线，是较陷阱的杀菌剂。将待灭菌物品通过传送带经过Co60照射区就可达到灭菌的目的，其优点是：每次可对较多的物品进行灭菌，尤其适用于密封的物品和不耐热物品的灭菌。它不会在物品上留下污染物。医用的一次性塑料用品就是用Co60照射灭菌的，但是，该法对设备要求高，适用范围有限，如培养基等就不宜通过该法灭菌。6.微波灭菌（microwaveCo60等放射性元素可放出 sterilization）
微波（microwave）是指频率在300Mhz到30000Mhz的电磁波。介于普通的无线电波和红外辐射之间，微波的杀菌作用主要是微波的热效应造成的。微生物的微波电磁场的作用下，吸收微波的能量，产生热效应，同时，微波造成的分子加速运动使细胞内部受到损害，从而导致微生物死亡。
二、 常用控菌的化学方法
1. 化学表面消毒剂（chemosterilant）
化学消毒剂的种类较多，包括乙醇、甲醛、来苏儿、过氧化氢、过氧乙酸、红汞、硝酸银、氯（次氯）酸、二氧化氮、碘酒、新洁尔灭、龙胆紫、硫磺粉等（种类可分为醇类、醛类、酚类、氧化剂、气体、重金属盐类、卤素及其化合物、表面活性剂和染料）。
2. 防腐剂（antiseptics）
防腐是利用物理和化学的手段，完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，防止食品等发生霉变的措施，此时，微生物并没有被杀灭，二只是受到抑制。防腐的手段很多，如造成低温、隔氧（或充氮）、干燥、高渗、高酸等保藏环境，而添加防腐剂也是一种常用的防腐措施，如酱油中的苯甲酸钠和化妆品中的山梨酸钠等都是良好的防腐剂。
3. 化学治疗剂（chemotherapeutant）
化学治疗剂就是利用具有高度选择性毒性的化学物质来抑制宿主体内病源微生物的生长繁殖，真是杀灭，达到治疗疾病的目的，化学治疗剂主要有抗代谢类药物、抗生素和中草药等。（1）抗代谢类药物
有些化学物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，以至于可以和特性的酶结合，从而阻碍酶的功能，干扰代谢的正常进行，这些物质称为抗代谢物（antimetabolite）
（2）抗生素类（antibiotics）抗生素类是许多生物的生命活动过程中产生的一类次级代谢产物或其人工衍生物，他们在很低浓度时就能抑制或影响其它种类生物的生命活动。抗生素通过抑制细胞壁的合成，改变细胞膜的通透性，抑制蛋白质或核算的合成等反应机理抑制或杀死微生物。抗生素是目前治疗微生物感染和肿瘤等疾病的常用药物。在工业发酵中，抗生素也可以用于控制杂菌污染；在微生物育种中，抗生素常常作为高效的筛选标记。

trh8639

学习了。比较全面

nuohenuokang

顶一下。。。。