工业发酵灭菌方法梳理：热灭菌、辐射灭菌、化学灭菌、过滤除菌……
时间：2024-11-14 阅读：35
概念解析
消毒：用物理或化学方法杀死物料、容器、环境中的一切病原微生物(表面)一般只能杀死营养细胞而不能杀死细菌芽孢。
灭菌：用物理或化学方法杀死或除去所有微生物。
除菌：采用过滤方法除去空气或液体中的微生物或孢子。
类别：热灭菌法、辐射灭菌法、化学灭菌法、过滤除菌法。
一、热灭菌法
1、干热灭菌
概念：在红外线或电热作用下，在设备内加热，主要用于保持干燥的物料、器具等灭菌。
方法：常用在烘箱内，烘箱内的温度160~170度，维持1~2小时。
注意：不能超过180度、灭菌物体不能放得太紧、降温时缓缓进行、温度降到80度以下时才能开烘箱门。
缺点：干热的穿透力弱，微生物对干热的时受力比湿热强很多，需要的灭菌温度相比较要高，时间要长。
火焰灭菌：采用火焰直接杀死微生物。如接种针、接种环等的灭菌，该方法应用范围有限
2、湿热灭菌
概念：借助蒸汽释放的热，使微生物细胞中的蛋白质、核酸、酶分子内的化学键，特别是氢键受到破坏，引起不可逆的变性，使微生物死亡。
热阻：微生物在某一种条件下的致死时间。
范围：广泛用于生产设备、培养基的灭菌。
同温下相对于干热灭菌，杀菌效力更强。
原因：(1)湿热条件下，菌体吸收水分，蛋白质更易凝固。因为含水量加大，所需凝固温度降低(2)湿热蒸汽的穿透力大(3)湿热的蒸汽有潜热存在。
湿热灭菌类别：煮沸灭菌法、巴氏消毒法、间歇式、高压蒸汽灭菌法等。
百仑GMP疫苗发酵罐(全自动灭菌)
煮沸法
将要消毒的物品放入水中煮沸 (100度) 。
煮沸时间：15—20分，杀死微生物营养细胞。1—2h, 杀死芽孢，加碳酸钠或石炭酸(0.5%)。
对象：适用食品或器材的消毒。
巴氏消毒法
待消毒的物体在60-62 加热30min或在70℃加热15min, 杀死病原菌和一部分微生物。
对象：牛奶、啤酒、黄酒、酱油等食品。
特点：不损害某些食品的营养价值和色香味。
举例：啤酒的灭菌。
间歇灭菌法
采用反复几次常压蒸汽灭菌法，杀死微生物营养体和芽孢。
方法：待灭菌物品，放入灭菌器中加热到 100℃, 维持30-60min, 取出，冷却，37℃恒温箱中培养1 小时，次日同法处理。共三次。
对象：不宜高压灭菌的物质。如糖类明胶牛奶培养基等
高压蒸汽灭菌
主要使用密闭的高压蒸汽灭菌锅。使用广泛。
方法：压力O.1MPa, 温度121度，维持15—30min。
注意：灭菌完毕，缓缓减压。
百仑30TGMP生物反应器(全自动灭菌)
湿热灭菌优缺点
优点：蒸汽来源容易、蒸汽穿透力强，灭菌彻底、蒸汽有很大潜热、可调节压强。
缺点：设备费用高，不能用于怕受潮的物料的灭菌。
二、辐射灭菌法
概念：利用高能量的电磁辐射和微粒辐射来杀死微生物。紫外线最为常用。
适用：接种室，超净工作台、无菌培养室及物质表面。
注意：紫外线穿透率力底，只能用于表面灭菌。30W紫外线灯照射30min , 可取到杀菌效果。一般和化学试剂合用。
原理：使微生物的DNA链断裂，破坏核糖和磷酸的连接引起DNA分子内或分子间氢键断裂，使微生物死亡。
三、化学灭菌法
概念：化学药品直接作用于微生物将其杀死的方法。
范围：生产车间、无菌室、实验室、接种前的小型器具及手的消毒。
方法：浸泡、添加、擦拭、喷洒等。
原理：化学物质容易与微生物细胞中的某种成分产生化学反应。如蛋白质变性、晦类失活、破坏细胞膜通透性，杀灭微生物。
注意：不适合培养基的灭菌，适用于局部空间或器械的灭菌。
四、过滤除菌法
概念：利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理，以除去气体或液体中微生物。
范围：常用于气体、热不稳定的药品溶液或原料的除菌。主要用于血清、抗生素等不耐热生物制品及空气的除菌。
器具：所用的器具是含有微小孔径的滤菌器。常用的滤菌器有薄膜滤菌器(0.45μm和0.22μm孔径)、陶瓷滤菌器、石棉滤菌器(即Seitz滤菌器)、烧结玻璃滤菌器等。
过滤除菌法分为绝对过滤和深层过滤。
绝对过滤：是过滤介质的滤孔小于固体颗粒，把颗粒截留。
深层过滤：介质滤孔不一定小于固体颗粒，它是藉滤层内的曲折通道，把颗粒截留。
