食品发酵.docx

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食品发酵

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第二章发酵工业培养基

一、掌握：

工业发酵培养基中的主要成分及其调节作用

发酵培养基构成：

碳源、氮源、无机盐、无机盐和微量元素、生长因子、促进剂和抑制剂、水等

作用：

参与细胞的组成，形成细胞结构

提供机体进行各种生理活动所需的能量

具有调节作用，构成机体内酶的活性成分和物质运输系统

1.碳源：

①葡萄糖：

几乎能被所有微生物利用

②双糖：

蔗糖、麦芽糖、乳糖等；纯品或糖蜜，乳清等副产物;糖蜜含有较多的杂质需要进行预处理。

③糊精、淀粉及其水解液

④油脂：

微生物利用油脂作为碳源时，供氧量需要增加

作用：

为细胞供能；组成菌体细胞成分的碳架；构成代谢产物

微生物对于碳源的利用有选择性。

单糖优于双糖，己糖优于戊糖，淀粉优于纤维素，纯多糖优于杂多糖,糖类优于醇、有机酸和酯

2.氮源：

速效氮源（玉米浆、硫酸铵）：

成分复杂，除提供氮源外，还提供大量的无机盐及生长因子

迟效氮源（花生饼粉等）:

微生物对其吸收利用快（速效氮源）;但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化，

（1）有机氮源：

成分复杂：

除提供氮源外，还提供大量的无机盐及生长因子。

（2）无机氮源：

微生物对其吸收利用快（速效氮源）

但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化，

生理酸性物质：

经微生物代谢后，能引起培养液pH下降.如硫酸胺

生理碱性物质：

菌体代谢后，能引起培养液pH上升。

如硝酸钠。

作用：

构成菌体细胞结构；构成菌体细胞结构

3.无机盐和微量元素：

低浓度促进细胞生长和产物合成，高浓度抑制作用显著

作用:

酶的激活剂；生理活性物质的组成成分；生理活性作用的调节剂

4.水分：

构成菌体细胞的主要成分；直接参与某些代谢反应；营养物质传递和生化反应的介质；调节细胞温度

5.生长因子:

氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶、脂肪酸等

6.前体：

在产物合成过程中，能够被菌体直接用于产物合成并提高产物的产量，而自身结构无显著变化的一类化合物。

前体浓度过大对菌体有毒副作用，生产中采用流加工艺，以减少前体毒性并提高其利用率

7.产物合成促进剂和抑制剂

（1）产物合成促进剂：

发酵过程中为了促进菌体生长或产物合成，提高发酵产物产量而以添加剂的形式加入培养基中的物质。

（不是前体或营养）

（2）抑制剂：

可抑制微生物某些代谢途径的进行，同时刺激另一条代谢途径。

8.消泡剂：

消除发酵中产生的泡沫，防止逃液和染菌

动植物油脂、高分子化合物（聚氧乙烯、聚氧丙烯、季戊四醇醚）

二、掌握：

生长因子、前体、促进剂的区别

生长因子：

微生物不能从普通碳氮源合成，需要另外加入来满足生长需要的必需微量有机物质

前体：

在产物合成过程中，能够被菌体直接用于产物合成并提高产物的产量，而自身结构无显著变化的一类化合物。

促进剂：

发酵过程中为了促进菌体生长或产物合成，提高发酵产物产量而以添加剂的形式加入培养基中的物质——不是前体或营养

三、掌握：

发酵工业生产上孢子培养基、种子培养基和发酵培养基的作用和配制原则

1.孢子培养基-常用固体培养基

要求：

能使菌体生长迅速、产生数量多而优质的孢子，不引起变异。

配制原则：

（1）营养不能太丰富，碳氮源不宜过多，有机氮要低

（2）无机盐的浓度要适当（影响孢子颜色和数量）

（3）注意培养基的pH和湿度

2.种子培养基

要求：

供孢子发芽、菌体生长和繁殖。

原则：

（1）速效碳源、易于利用的氮源

（2）磷酸盐的浓度适当高一些

（3）能维持稳定的pH值

（4）最后一级种子培养基成分接近发酵培养基

3.发酵培养基

要求：

既有利于生长繁殖，防止菌体过早衰老,又有利于产物的大量合成。

原则1.培养基的组成丰富、完全，速效和迟效碳氮源搭配；

2.适当的碳氮比；

3.加缓冲剂稳定pH；

4.有菌体生长所需的营养因子和产物合成所需要的元素、前体和促进剂；

5.通过补料来分段满足生长和合成所需要的最佳条件。

第三章发酵工业的生产菌种

一、掌握微生物分离筛选的步骤

样品采集→预处理→富集培养→分离→菌种初筛→菌种复筛→性能鉴定→菌种鉴定保藏

二、掌握富集培养的定义及方法

1、定义：

在样品中目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境条件下迅速生长繁殖，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，以利分离到所需要的菌株。

2、方法：

控制培养基的成分；控制培养条件；抑制不需要的菌类

三、掌握退化的定义及其产生的原因

1、定义：

菌种在传代或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些原有优良生产性状劣化、遗传标记丢失等现象。

2、基因突变

（1）控制生产性状的基因发生回复突变或负突变。

（2）分离现象：

单链突变或多核细胞，经过DNA复制和细胞分裂会出现分离现象。

（3）培养条件或保藏条件不当

四、掌握复壮：

菌种发生退化后，通过纯种分离和性能测定，从退化的群体中，找出尚未退化的个体，以达到恢复该菌种原有性状的一种措施。

五、掌握菌种保藏的原理和要点

1、原理：

选用优良的纯种（休眠体，如分生孢子、芽胞等），根据微生物的生理生化特性人为地创造条件，使微生物处于代谢不活泼、生长繁殖受抑制的休眠状态，以减少菌种的变异。

2、要点：

（1）选择适宜的培养基﹑培养温度和菌龄﹐以便得到健壮的菌体细胞或孢子﹔

（2）保存于低温﹑隔氧﹑干燥﹑避光、添加保护剂的环境中﹐尽量降低或停止微生物的代谢活动﹐减慢或停止生长繁殖﹔

（3）不被杂菌污染﹐在较长时期内保持生活能力。

六、熟悉利用平板的生化反应进行分离及初筛——定性或半定量

透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑制圈法

第四章发酵过程控制

一、掌握：

影响发酵过程的因素：

温度、pH、溶解氧、泡沫

二、温度：

会影响微生物的生长形态、合成产物等。

熟悉：

细胞生长/代谢反应的活化能

●活化能的大小表明温度变化引起酶反应速率变化的大小。

●活化能越大，对温度变化越敏感。

三、掌握pH：

1、影响发酵液pH变化的因素：

微生物种类、培养基组成和发酵条件。

●发酵液pH下降的因素：

1）C/N比例不当（过高）

2）消泡剂加得过多

3）生理酸性物质的存在，氨被利用

●发酵液pH上升的因素：

1）C/N比例不当（过低）

2）生理碱性物质存在

3）中间补料加入的氨水或尿素过多

注意：

通气条件改变，菌体自溶或杂菌污染也会引起发酵液pH变化。

熟悉：

2、最适pH选择的原则：

既有利于菌体生长繁殖,又可最大限度地获得产物

掌握：

3、微生物生长与产物合成最适pH关系的四种情况

熟悉：

4、发酵过程pH的调节方法：

根本措施:

调节培养基中生理酸/碱性物质的配比,再通过中间补料进一步加以控制。

补料:

常用生理酸/碱性物质来控制

四、溶解氧

掌握1.比耗氧速率（呼吸强度）:

单位质量的细胞（干重）在单位时间内的耗氧量（表明微生物对氧的需求量）

QO2：

比耗氧速率（呼吸强度）[mol/（kg·s）]

（QO2）max：

最大比耗氧速率（呼吸强度）[mol/（kg·s）]

CL：

溶解氧浓度（mol/m3）

Ko：

氧的米氏常数（mol/m3）

掌握2.摄氧率：

单位体积培养液中的微生物在单位时间内消耗的氧量。

r＝QO2·X

r：

摄氧率[mol/m3s]

X：

细胞浓度（kg/m3）

例：

利用黑曲霉发酵生产淀粉酶过程中，测得发酵液中溶解氧的浓度为5.0×10-3mol/m3，细胞浓度为6.0kg/m3，此时发酵液中黑曲霉的摄氧率是多少？

已知黑曲霉的最大比好氧速率为8.3×10-4mol/（kg干细胞•s），K0为1.1×10-3mol/m3

解：

Qo2=（Qo2）mCL/（K0+CL）

=8.3×10-4×5.0×10-3/（1.1×10-3+5.0×10-3）

=6.8×10-4mol/kg•s

r=Qo2•x

=6.8×10-4×6.0

=4.08×10-3mol/m3s

掌握3.临界氧浓度：

指不影响菌体呼吸所允许的最低氧浓度

掌握4.氧的满足度：

发酵液溶解氧浓度与微生物临界氧浓度的比值。

掌握5、氧的传质方程

在氧传递达到稳定状态时：

▪OTR：

单位体积培养液中的传氧速率

▪KLa：

容积传递系数（体积、容量传递系数）

▪C*：

与气相中氧分压P平衡的液相氧浓度

▪CL：

溶解氧浓度

掌握影响OTR因素：

影响KLa，推动力的因素均影响供氧

111、影响Kla的因素

（1）搅拌对Kla的影响

搅拌的作用:

▪将大气泡打碎成微小气泡,增加气液接触面积.

▪使液体作涡流运动,气泡作螺旋运动上升,延长气泡的运动路线,增加接触时间.

▪使发酵液呈湍流,减少气泡周围液膜的厚度,减少液膜阻力,增大Kla.

▪使菌体分散,避免结团,有利于固液传递中接触面积的增加,同时减少液膜厚度,利于氧传递

Kola与功率、表观线速度的关系:

▪

▪搅拌功率为影响KLa的主要因素（α=0.95,β=0.67）

搅拌功率指数的影响因素:

▪发酵罐体积越大,α越小

▪通气搅拌罐的形状和结构

▪搅拌功率并非越大越好（剪切力,搅拌热）

（2）空气流速

Kola与空气流速正相关。

注意:

超过过载速度，Kla不能提高。

（3）发酵液性质的影响

●微生物生长代谢引起发酵液性质（密度、粘度、表面张力、扩散系数）不断变化，影响Kla值.

●粘度增大，滞流液膜厚度增加，传质阻力增加，影响扩散系数。

（4）微生物生长的影响

▪发酵液中细胞浓度增加，Kla下降

▪菌丝体形态影响Kla（球状菌悬液Kla>丝状菌悬液Kla）

222.影响推动力的因素

▪温度

▪溶液性质（随着电解质浓度↑，氧的溶解度↓）

▪溶剂（有机溶剂降低水的极性，提高氧的溶解度）

▪空气中氧分压

注意:

1.提高罐压,CO2溶解度增大，不易排除;对细胞渗透压有不利影响。

2.提高空气中氧分压，成本高。

五、泡沫

掌握1、发酵性泡沫：

微生物生长、代谢和呼吸排出的NH3、CO2等气体使发酵液产生的气泡。

熟悉2、泡沫对发酵的危害

▪降低发酵罐装液系数（“逃液”现象）

▪改变菌群的结构

▪增加染菌机会

▪改变菌体的生活环境：

泡沫中的代谢气体不易排出，引起变化，妨碍菌体呼吸，造成代谢异常。

▪消泡剂的使用影响溶解氧水平和后续纯化

熟悉3、泡沫的消长规律

▪随通气量和搅拌速度的增加而增加：

搅拌比通气影响更大

▪与培养基成分性质有关：

玉米浆、蛋白胨、花生饼粉、酵母粉、糖蜜

▪随细胞的代谢活动和发酵进程变化：

开始较多→减少→最多

掌握4、根据染菌的情况分析染菌原因

（1）染菌时间

早期染菌（接种后12h或24h内）

种子带菌、培养基或设备灭菌不彻底、接种操作不当、压缩空气带菌

中、后期染菌：

中间补料、设备渗漏、操作不合理、空气过滤器

（2）.污染的杂菌类型

▪污染耐热的芽孢杆菌:

培养基或设备灭菌不彻底。

▪污染无芽孢杆菌、球菌等不耐热菌:

种子带菌、设备渗漏或操作问题。

▪感染G-杆菌、球菌（浅绿菌落）:

来源是水，可能是设备渗漏或冷却器穿孔。

▪感染霉菌:

灭菌不彻底或无菌操作不严格

（3）.大批发酵罐染菌

▪指整个工厂各个产品的发酵罐都出现染菌现象，而且染的是同一种菌。

原因：

空气过滤器失效，除菌不净。

（4）.部分发酵罐（或罐组）染菌

生产同一产品的发酵罐都染菌

▪染菌出现在早期，可能是种子带菌；

▪出现在中后期，可能是补料或空气带菌。

▪如果用连消进料的发酵罐都出现染菌，则可能是连消系统灭菌不彻底。

（5）.个别发酵罐连续染菌

▪由于设备问题而造成：

如阀门的渗漏、罐体破损、蛇形管的穿孔。

*有时设备破损引起的染菌会出现每批染菌时间前移现象。

（6）.个别发酵罐偶然染菌

▪原因复杂，各种染菌途径都有可能

第五章好氧发酵设备

一、好氧发酵罐分类：

内部机械搅拌型发酵罐、外部液体搅拌型发酵罐、空气喷射提升式发酵罐

二、掌握机械搅拌罐工作原理及核心部件

•1、基本要求：

适宜的径高比（H/D=1.7~4）

•能承受一定的压力

•搅拌通风装置能使气液充分混合

•足够的冷却面积

•尽量减少死角

•轴封严密

2核心部件：

搅拌器

三、掌握发酵罐的“公称容积”：

发酵罐筒身容积和底封头容积之和Vo=Vc+Vb

四、掌握发酵罐基本结构，并判断大小型罐

1、基本结构：

罐体、搅拌器、挡板、消泡器、换热装置、空气分布装置、轴封、检测装置

2、判断：

换热装置：

夹层（套）

冷却列管（5m3以上大罐，否则为小罐）

五、熟悉搅拌器的要求：

发酵要求：

以径向液流为主，兼顾轴向液流翻动作用

六、掌握搅拌器的主要类型：

涡轮式

七、掌握全挡板的要求及意义

1、要求：

在一定搅拌转速下,进一步增加发酵罐内附件而搅拌轴功率保持不变的条件。

（

是消除液面漩涡的最低条件）

2、意义：

防止涡流产生；将径向流动改变为轴向流动；促进液体翻动，增加溶氧速率

八、掌握好氧发酵罐—空气带升环流式发酵罐的工作原理*及核心部件

1原理：

（1）罐外设上升管，两端与罐底及罐上部相连接，构成一个循环系统。

（2）上升管下部设空气喷嘴，以250~300m/s的高速将压缩空气喷入上升管，将气泡分割成细泡，增加气体传质系数。

（3）由于上升管中发酵液密度低，加上压缩空气的喷流作用，使上升管内的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成循环，供给发酵液需要的溶解氧气。

2核心部件：

环流管（知道）、搅拌器（不搅拌能耗低）、筛板、降液管

九、熟悉好氧发酵罐—机械搅拌自吸式发酵罐的工作原理：

●搅拌器（转子）是带固定导轮的三棱空心叶轮，上下各有一块三棱形平板，在旋转方向的前侧夹有叶片。

●当叶轮旋转时，叶片与三棱形平板空间内的液体被甩出，形成局部真空，吸入外部空气，并与液体混合。

十、熟悉好氧发酵罐—高位塔式发酵罐的工作原理

H/D≈7，罐内装有若干筛板，压缩空气由罐底导入，经过筛板逐渐上升，气泡在上升过程中带动发酵液同时上升，再通过筛板上的降液管下降而形成循环。

十一、掌握几何尺寸放大法计算

发酵罐各个部件的几何尺寸按一定比例进行放大，放大倍数是罐体积增加的倍数

•H2/H1=m1/3

•D2/D1=m1/3

第六章厌氧发酵工艺及设备

一、掌握啤酒发酵设备及其特色部件、它们与好氧发酵设备的区别

1、设备：

（1）圆筒锥底发酵罐（奈坦式）

（2）联合罐（通用罐）（3）朝日罐（朝日单一酿槽）

2、特色部件分别是：

（1）冷却夹套（或螺旋管带或带形蛇管）

（2）CO2注射圈（CO2喷射环）（3）酵母离心机和薄板换热器

3、区别：

结构简单；底封头是碟形、锥形或平板

二、掌握CIP清洗机定义及哪些设备需要CIP

1、CIP清洗系统（Cleaninplace）：

就地清洗系统。

/

2、CIP清洗程序分7个步骤:

1.预冲洗：

在罐底的沉渣放了一半之后进行，每次30s，进行10次。

通过回转喷嘴进行，每次冲洗之后要有30s的排泄时间。

2.碱预洗：

在罐底被冲干净后，用定量的水充入CIP的供应及返回管线，自动加入清洗剂，总碱度3000—3300mg／kg，循环16min．

在此期间CIP供应泵吸引端注入蒸汽，使清洗液温度维持在32℃。

3.中间清洗：

清水进行4min冲洗．

4.从气动器来的空气流人罐顶的固定喷头，然后进行3次清水的喷冲，每次30s，从罐顶沿罐的四周冲洗下来。

5.碱喷冲：

用总碱度为3500~4000mg／kg的氯化了的碱液进行喷冲，碱液的温度为32℃．喷冲循环15min。

6.清水冲洗：

将残留的碱液冲洗干净．

7.酸性水冲洗循环：

中和残留的碱性，放走洗水，使罐保持弱酸状况．

第七章培养基的灭菌及灭菌设备

一、掌握热灭菌：

原理：

温度超过微生物最适生长温度的上限时，细胞中的蛋白质会发生不可逆的凝固变性，引起微生物死亡。

二、掌握致死时间：

在致死温度下杀死全部微生物所需要的时间。

三、掌握热阻：

指微生物在某一特定条件下（主要指温度和加热方式）的致死时间。

四、掌握相对热阻：

指某一微生物在某一条件下的致死时间与另一微生物在相同条件下的致死时间之比。

五。

、掌握热灭菌时间计算

若开始灭菌时，培养基中活菌数为N0，积分ln（N/N0）=-κτ或2.303log（N0/N）=κτ

t=2.303/k×㏒（No/N）

N0——开始灭菌时培养基中的活菌数，个

N——灭菌结束后培养基中的活菌数，个

例1：

一发酵罐内装40m3培养基，在121℃实罐灭菌。

培养基污染程度为每毫升培养基中含耐热芽孢杆菌2×107个，其比死亡速率为0.0287s-1。

分别求灭菌失败几率为0.001和0.0001所需要的时间。

No=2×107×40×106=8×1014个

N=0.001个

K=0.0287S-1

t=2.303/k×㏒（No/N）=2.303/0.0287×㏒（8×1014/0.001）=1436.62S=23.9min

六、掌握灭菌时间取决于污染程度,灭菌程度和κ。

七、掌握培养基灭菌温度；高温短时

八、掌握影响培养基灭菌的因素

1.培养基成分

　　　油脂/糖类/蛋白/低浓度盐类:

增加微生物耐热性

　　　高浓度盐类/色素:

削弱微生物耐热性

2.培养基的物理状态

物理状态不同，灭菌时间不相同。

例：

100℃达到相同灭菌效果，固体培养基需2-3h，液体培养基需1h。

培养基成分的颗粒大小对灭菌有影响。

颗粒＜1mm，影响小；颗粒＞1mm，需过滤除去

3.培养基的pH值

pH6.0~8.0时，微生物耐热性强，最不易死亡

pH<6.0，氢离子易渗入细胞，改变生理反应，促其死亡

　　　pH越低，灭菌时间越短

4.培养基中微生物数量

微生物数量越多，灭菌所需时间越长。

天然基质或变质的原料灭菌时要适当延长灭菌时间。

5.泡沫

　　　泡沫对灭菌极为不利（形成隔热层）

6.微生物的耐热性

　　　细菌的营养体、酵母、霉菌的菌丝体＜放线菌、霉菌孢子＜细菌芽孢

7.微生物细胞含水量

在一定范围内，含水量越高，蛋白质凝固温度越低

8.微生物细胞菌龄

对高温抵抗力，老龄细胞＞幼龄细胞

9.发酵罐内空气排除程度

罐内冷空气排除不完全，罐内实际温度低于压力表对应的温度，导致灭菌温度不够而灭菌不彻底。

10.搅拌

促进培养基均匀受热。

九、掌握1.分批灭菌（实罐灭菌，间歇灭菌，实消）定义：

将配制好的培养基放入发酵罐中，通入蒸汽将培养基和设备一起加热，达到灭菌要求的温度和压力后维持一段时间，再冷却到发酵温度的工艺操作。

2连续灭菌（连消）：

将配制好的培养基在向发酵罐输送的同时进行加热、保温、冷却处理而进行灭菌的工艺过程。

十、熟悉连续灭菌工艺流程

1.连消塔－喷淋冷却流程：

●配料罐→连消泵→加热器（连消塔）→维持罐→冷却器

2.喷射加热连续灭菌流程：

喷射加热→管道维持→真空冷却

3.薄板换热器连续灭菌流程

●培养基在设备中同时完成预热、灭菌和冷却过程

11、熟悉连续灭菌的设备：

连消塔、喷射加热器

第八章空气除菌原理及设备

一、掌握1、深层介质过滤定义：

以具有一定厚度、空隙远大于细菌的纤维状或颗粒状介质为过滤层，利用惯性冲击滞留等作用将细菌等截留在滤层中的气体除菌方法。

2、介质过滤除菌的原理：

过滤介质间的空隙远大于颗粒直径。

颗粒随气流通过滤层时，滤层纤维所形成的网格阻碍气流前进，使气流无数次改变运动速度和方向，颗粒对滤层纤维产生惯性冲击滞留、拦截滞留、重力沉降、布朗扩散、静电吸附等作用而被过滤介质拦截。

二.会简述1.惯性冲击滞留作用：

●微生物等颗粒随空气以一定速度流动，在接近纤维时气流受阻而改变运动方向，绕过纤维继续前进；而微生物等颗粒由于具有惯性，未能及时改变运动方向，直冲到纤维表面，并被滞留——惯性冲击滞留作用。

●当气流速度达到一定时，是介质过滤除菌的主要作用。

2.拦截滞留作用

●当气流速度＜临界速度，颗粒不再由于惯性碰撞而被滞留，但在纤维周边形成一层边界滞留区。

●在滞留区内气流速度更慢，在滞留区内的颗粒缓慢接近纤维，并与之接触而被粘附滞留——拦截滞留作用。

●拦截滞留作用在介质过滤除菌中并非主要作用。

3.布朗扩散作用

●直径＜1µm的颗粒在流动速度很慢的气流中能产生一种不规则直线运动——布朗扩散，使较小微粒凝聚为较大微粒，产生重力沉降或被过滤介质截留。

●空气流速小时，分子运动比较显著，微小粒子被除去的机会增加；

●空气流速大时，凝聚现象为惯性碰撞所取代。

4.重力沉降作用

●当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微粒会沉降。

●对于小颗粒，只有当气流速度很低时才起作用。

●在空气的介质过滤除菌方面，这一作用很小。

5.静电吸附作用

●当具有一定速度的气流通过介质滤层时，由于摩擦作用而产生诱导电荷（纤维和树脂处理的纤维产生电荷更显著），当菌体所带的电荷与介质的电荷相反时，就发生静电吸引作用。

●纤维介质被流动的带电粒子感应，产生相反电荷而将粒子吸引

三、掌握颗粒性质,介质性质和气流速度决定介质过滤系统中哪种机理起主导作用

只有静电吸附只受微生物、尘埃和过滤介质所带电荷影响,不受外界因素影响.

四、掌握气流速度大小什么因素起主导作用

●气流速度小时：

Ø以重力沉降和布朗运动为主

Ø除菌效率随气流速度增大而降低

●超过临界速度:

Ø惯性碰撞为主

Ø除菌效率随气流速度增大而提高

五、掌握对数穿透定律

N/N0=e–kL

进入滤层的微粒数与穿透滤层的微粒数之比的对数是滤层厚度的函数.

●N0：

过滤前空气中的颗粒数

●N：

过滤后空气中的颗粒数

●L：

滤层厚度（m）

●K：

过滤常数/除菌常数（m-1）

K值与气流速度、纤维直径、介质填充密度和微粒大小有关.

例一个容积为60m3抗生素发酵罐的空气需要量为40m3/min,空气在过滤器中的线速度为0.2m/s,在此条件下过滤器的过滤常数K为150m-1,若空气中微生物浓度为160个/m3,发酵周期72h,则介质层厚度应为多少?

解：

No=160×40×60×72

=2.76×107（个）

N=0.001（个）

L=（1/K）lnNo/N

=1/150×ln（2.76×107/0.001）

=0.16m

六、熟悉空气除菌流程——标准处理流程

粗过滤器—压缩机—贮罐—冷却器—旋风分离器—线网过滤器—加热器—过滤器

七、了解流程中设备的作用

（1）空气深层过滤除菌前预处理设备作用：

1.提高压缩前空气的质量

●提高空气吸气口：

减少吸入微生物含量

●粗过滤器：

去除杂质、减少过滤器的压力

2.去除压缩空气中的油和水

●空气贮罐

●空气冷却器

●旋风分离器

●空气加热器

（2）空气除菌设备

1.粗过滤器

作用：

捕集较大的灰尘颗粒，保护空压机减轻空气过滤器的负担

要求：

过滤效