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發酵工程消毒與滅菌的意義和方法
閱讀：435 發布時間：2022-11-17發酵工程消毒與滅菌的意義和方法
、消毒與滅菌的意義和方法
消毒般指采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內部部分對人體有害的病原菌，而對被消毒的物體基本無害的措施。例如，對于皮膚、水果、飲用水、場地、空氣等，常用藥劑消毒的方法；對于啤酒、果汁、牛奶、醬油等，常進行消毒處理的巴氏消毒法等等。
滅菌是指用物理或化學的方法殺滅或除掉物料及設備等器具中所有生命體的技術或工藝過程。滅菌實質上可分為殺菌和溶菌兩種：前者指菌體雖死，但形體尚存；后者則指菌體殺死后，其細胞發生溶化、消失的現象。工業生產中常用的滅菌方法有化學藥劑滅菌、熱滅菌（包括干熱滅菌和濕熱滅菌）、輻射滅菌、臭氧滅菌和過濾介質除菌。
1.化學藥劑滅菌
些化學藥物易與微生物細胞中的某些成分產生化學反應，如使蛋白質變性，使酶類失活，破壞細胞膜透性而殺滅微生物。常用的化學藥物有甲醛、、、潔爾滅、氯化示等。由于化學藥物也會與培養基中的些成分起作用，而且加入培養基之后很難清除，所以化學物質不適用于培養基的滅菌，只適用于廠房、無菌室等空間的消毒和溶氧電等器具的消毒。
2.輻射滅菌
輻射滅菌是利用高能量的電磁輻射和微粒輻射來殺滅微生物，常用的輻射光源為波長在2100~3100范圍內紫外線（有效波長是2537屈）。由于紫外線可誘導胸腺嘧啶二聚體的形成和DNA鏈的交聯，從而抑制了DNA的復制，終引起微生物的死亡或突變。另方面，輻射能使空氣中的氧電離成[O]，再使02氧化生成臭氧（03）或使水（h20）氧化生成過氧化氫（h202），也有定的殺菌作用。紫外線由于波長較短，穿透力很低，故只適用于物體表面、局部空間（如更衣室、潔凈室、工作臺面）的滅菌。
用于滅菌的射線還有×射線、V射線等。它們均具有高的能量（波長0.1~1.4）。x射線的致死效應與環境中還原性物質和含硫氫基化合物的存在密切相關。雖然X射線的穿透力強，但其輻射是自點向四面八方放射，故不適用于大規模生產。
3.干熱滅菌
干熱滅菌是利用高溫使微生物細胞內的蛋白質凝固變性而達到滅菌的目的。細胞內的蛋白質凝固快慢與其本身的含水量有關：在菌體受熱時，環境和細胞內含水量越大，則蛋白質凝固就越快；含水量越小，凝固越慢。干熱滅菌時含水量較少，所需溫度較高，般工業生產中采用的條件是160~170℃，1~2h。干熱滅菌主要用于需要保持干燥的器械、容器的滅菌。干熱滅菌的適用對象為玻璃、陶瓷、金屬等能夠耐高溫的物品。
4.濕熱滅菌
濕熱滅菌是指用煮沸或飽和水蒸氣等含水量較高的熱空氣進行滅菌或消毒的方法。當蒸汽冷凝時，釋放大量潛熱，并具有強大的穿透力，在高溫和水存在時，微生物細胞中的蛋白質易發生不可逆的凝固性變性，致使微生物在短時間內死亡。與干熱滅菌相比，濕熱滅菌所用溫度較低，滅菌時間較短，滅菌效果較好。般常用的滅菌條件是121℃，20~30min。濕熱滅菌廣泛用于培養基、發酵罐體、附屬設備（油罐、糖罐等）、管道以及耐高溫物品的滅菌。
5.過濾介質除菌
過濾介質除菌是指用適當的過濾介質對熱敏性的液體或氣體進行過濾，去除微生物的方法。處理液體時常用的是微孔濾膜，孔徑般為0.22um或0.45um。濾膜的材質有醋酸纖維素、尼龍、聚醚碩或聚丙烯等。對于氣體而言，可借助較大孔隙的纖維介質等濾材來捕捉微小的懸浮微生物。常用的材質有棉花、玻璃纖維、粉未燒結金屬或聚四氟乙烯薄膜等。
二、消毒與滅菌在發酵工業中的應用
自從發酵技術應用于純種培養后，要求發酵的全過程只能有生產菌，不允許其他微生物存在，如污染上其他微生物，則這種污染微生物稱為“雜菌"。為了保證純種培養，在生產菌接種培養之前，不僅要對培養基、空氣系統、消泡劑、流加料、設備、管道等進行滅菌，還要對生產環境進行消毒，防止雜菌和噬菌體大量繁殖。只有不受污染，發酵才能正常進行。