培养基及设备的灭菌
实验一 培养基的配制与灭菌
铁盐
有机物质 2,4-D
200倍液
100倍液 1.0 mg/ml
5 ml
10ml 1ml
——
5 ml
10ml ——
5 ml
10ml 1ml
NAA
KT 蔗糖
1.0 mg/ml
1.0 mg/ml 30 g
0.2ml
1.0ml 30 g
——
—— 30 g
0.1ml 30 g
琼脂
pH值
8g
5.8
8g
5.8
8g
五、作业要求：完成实验报告，回答下面的思考题 1、根据以下所给母液浓度、蔗糖和琼脂量，配制烟草愈伤组织诱 导和培养的培养基（MS1），按MS配方（Murashige and Skoog, 1962）计算各种母液吸取量或药品的直接称量量。 2、简述高压蒸气灭菌的步骤；培养基采用高压蒸气灭菌应注意哪 些事项？
药品名称
母液倍或母 液浓度 （mg/ml）
配制1 L培养基 配制0.25 L培养基所需母液量(ml) 所需母液量(ml) 或质量（g） 或直接称量量（g） MS 1 MS 2 MS 3
大量元素 微量元素 铁盐 有机物质 2,4-D NAA KT 蔗糖 琼脂 pH值
10倍液 100倍液 200倍液 100倍液 1.0 mg/ml 1.0 mg/ml 1.0 mg/ml 30 g 8g 5.8
5.8
——
5.8
1）在烧杯内放入一定量的蒸馏水，用量筒或移液枪按上述表 格内配方加入各种母液及激素。 2）加入蔗糖30g，待蔗糖溶解后（可搅拌）加水定容至1L。 3）调节PH值，用酸度计测量PH值至5.8，常用1mol/l的HCl或 NaOH调整。 4）在MS1和MS2中加入琼脂8g，加热溶解，溶解过程中不断 搅拌，加热时烧杯口上盖上锡箔纸，防止水分过度蒸发。 5）分装：将配好的培养基及时分装到小三角瓶中，防止凝固 ，每瓶约30ml-40ml（约覆盖瓶底），分装时不要沾壁口。 6）封口：用封口膜将将三角瓶封口。
培养基和灭菌
1、无机氮源（快速利用N源）：铵盐（如氯化铵、
硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵），硝酸盐（如硝酸钠、硝 酸钾）和氨水等。
特点：（1）分解快，能被微生物迅速利用；
（2）引起pH变化。
(NH4)2S04 →2NH3+H2S04
生理酸性物质
NaNO3+4H2→NH3+2H20+NaOH 生理碱性物质
2、有机氮源（慢速利用氮源，多为天然有机 物） ：花生饼粉，黄豆饼粉，玉米浆，玉米蛋 白粉，蛋白胨，酵母膏。
2、原理：高温时微生物各种与温度有关的氧化 过程速率增快。
3、特点：时间长、耗热量大，应用不广。一般 用于灭菌后要求保持干燥状态的物料。
（三）湿热灭菌
1、方法： 直接用加压湿蒸汽进行物料或设备容器 的灭菌。用蒸汽将物料升温到115－140℃保持一 定时间，可杀死各种微生物。常用的灭菌条件是 120℃，20－30min。
P、S（可构成细胞物质） Mg、Fe（可作为酶的组成成分或维持酶活性） K、Na（调节细胞渗透压） Cu、Zn、Mn（作为酶的辅基和激活剂）
四、 水：
（1）构成生物体的成分； （2）培养基的组成部分； （3）参与代谢反应； （4）作为代谢反应介质； （5）作为物质传递介质； （6）良好的热导体。
染菌对抗生素生产过程的危害： （1）消耗培养基的营养成分； （2）使培养条件如溶氧、粘度发生变化； （3）有的杂菌会分泌一些对抗生素产生菌有毒或
能使抗生素降解失活的物质，从而造成抗生素产量 大幅度下降； （4）影响后道工序的正常生产、影响产品外观及 内在质量； （5）如果污染了噬菌体，不仅引起产生菌自溶， 而且还会迅速大面积蔓延，严重威胁抗生素的生产。
培养基灭菌的方法
培养基灭菌的方法培养基灭菌是为了确保培养基中没有活性的微生物存在。
培养基灭菌的方法有多种，既包括物理方法，如高温灭菌、滤膜灭菌等，也包括化学方法，如化学灭菌剂灭菌等。
下面将详细介绍各种方法以及其操作步骤。
首先是高温灭菌法。
这是最常用的一种灭菌方法，通过高温的热力作用来杀灭微生物。
高温灭菌可以使用干热法或湿热法。
1. 干热法：将需要灭菌的培养基置于干热灭菌器中，通常在160-180C的高温下进行处理。
温度和时间的选择要根据具体情况而定，通常是在热力消毒时间表上选择。
干热灭菌器具有温度调节和定时功能，可以实现自动控制。
2. 湿热法：将培养基装入有效容器中，如玻璃瓶、耐热塑料瓶等，然后通过蒸汽或水浴进行灭菌处理。
蒸汽灭菌是最常用的方法，一般在100C以上进行。
水浴灭菌同样是将培养基容器放入预热的水浴器中进行灭菌，水温通常为100C，持续10-30分钟不等。
其次是滤膜灭菌法。
这是一种通过筛选微生物的方法，可以有效地灭活微生物而保留培养基中的营养物质。
1. 为了滤膜灭菌，首先需要选择一个滤膜尺寸，一般为0.22或0.45微米。
选择合适的滤膜尺寸可以删除绝大多数的微生物。
滤膜的材质非常重要，一般选择具有较好生物相关性的材料，如聚酯膜、聚酰胺膜等。
2. 将培养基通过真空泵抽吸，使其穿过滤膜。
微生物会被滤膜截留在上面，营养物质通过滤膜留下，进入下方的容器中。
3. 然后将滤膜移到含有灭菌溶液的培养皿中，使其与灭菌溶液接触。
最常用的灭菌溶液是70%乙醇或含有漂白剂的水。
化学方法是另一种常用的培养基灭菌方法，主要通过使用化学灭菌剂来达到灭活微生物的目的。
这种灭菌方法对于那些不能耐受高温或压力的培养基非常有用。
1. 最常用的灭菌剂是乙醛。
在常温下，将乙醛溶液添加到培养基中，然后将其密封存放一定时间，一般为3-24小时。
乙醛具有广谱抗微生物作用，在适当剂量下对大多数病原菌均有很好的抑制效果。
2. 另一种常用的化学灭菌剂是过氧化氢。
实验二 培养基的配制及器材的灭菌
实验二培养基的配制及器材的灭菌（3课时）一、实验目的要求1、进一步学习并熟练培养基的制备的方法、步骤和技术。
2、进一步学习和掌握高压蒸汽灭菌的具体操作方法和技术。
3、为下一次实验做好实验前的准备。
二、原理培养基是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质，它是进行科学研究，生产微生物制品及应用等方面的基础。
由于各类微生物对营养的要求不同，培养目的和检测需要不同，因而培养基的种类很多，要根据培养目的和检测需要不同，选择配制不同的培养基。
从培养基的用途来区分，培养基可分为选择培养基、增殖培养基、鉴别培养基等。
●选择培养基在培养基中加入某种物质以杀死或抑制不需要的菌种生长的培养基，称之为选择培养基。
如链霉素、氯霉素等抑制原核微生物的生长；而制霉菌素、灰黄霉素等能抑制真核微生物的生长；结晶紫能抑制革兰氏阳性细菌的生长等。
●增殖培养基在自然界中，不同种的微生物常生活在一起，为了分离我们所需要的微生物，在普通培养基中加入一些某种微生物特别喜欢的营养物质，以增加这种微生物的繁殖速度，逐渐淘汰其它微生物，这种培养基称为增殖培养基，这种培养基常用于菌种筛选和选择增菌中。
在某种程度上讲，增殖培养基也是一种选择培养基。
●鉴别培养基在培养基中加入某种试剂或化学药品，使难以区分的微生物经培养后呈现出明显差别，因而有助于快速鉴别某种微生物。
这样的培养基称之为鉴别培养基。
例如用以检查饮水和乳品中是否含有肠道致病菌的伊红美蓝培养基就是一种常用的鉴别性培养基。
有些培养基是具有选择和鉴别双重作用。
例如食品检验中常用的麦康凯培养基是一例。
它含有胆盐、乳糖和中性红。
胆盐具有抑制肠道菌以外的细菌的作用（选择性），乳糖和中性红（指示剂）能帮助区别乳糖发酵肠道菌（如大肠杆菌）和不能发酵乳糖的肠道致病菌（如沙门氏菌和志贺氏菌）。
灭菌原理：高压蒸汽灭菌是将待灭菌的物品放在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热，使灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽。
培养基的配制及灭菌
一．实验目的1.三角瓶，培养皿，试剂瓶，试管，枪尖盒等仪器的清洗。
2.三角瓶棉塞的制作，三角瓶，吸管，培养皿，试剂瓶，试管，枪尖盒的包装与灭菌。
3.高温蒸汽灭菌原理的学习。
4.LB和MacConkey培养基的制作与灭菌。
二．实验原理1.高温灭菌的原理：由于培养基配置过程中并非是无菌操作，所以要通过立即灭菌来防止配制过程中混入的杂菌利用培养基中的营养物质进行繁殖从而破坏培养基的性能。
高压蒸汽灭菌是生物试验应用最广，效果最好的一种湿热灭菌法。
在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。
在的压力下，锅内温度达121℃。
在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。
注意：①使用高压蒸汽灭菌前一定要完全排除锅内空气，使锅内全部是水蒸气，灭菌才能彻底。
否则在同一压力下，锅内实际温度和理想温度就会有差距，不能达到最好灭菌效果。
②在使用灭菌锅前切勿忘记加水，水加至与三角搁架相平，以防灭菌锅烧干而引起炸裂事故。
③使用完后要等到压力降为零再打开锅盖，否则会因为锅内外压力不平衡而导致棉塞蹦出造成污染，也容易伤害到操作者。
2.培养基的配置原理：微生物的生长依赖于可利用的营养物质和适宜的生长环境。
培养基是用于培养，转移，贮存微生物的固体，半固体或液体的营养物质。
培养基中含有微生物所需的全部营养物质，包括碳源、氮源、能源、无机盐、水分和生长因子。
适宜的pH对微生物的生长是必不可少的。
培养基的物理状态有三种：液体、半固体和固体。
这些培养基的主要区别是在固体和半固体培养基里面加了固化剂------琼脂。
当将琼脂加入溶液中时，在98℃能融化成有一定粘性的液体。
并在42℃凝固。
琼脂具有的特性有：不易被微生物降解；接近无色等。
对于固体培养基需要加入琼脂量约为%~%，半固体培养基加入约%~%。
培养基在配制过程中容易受到污染，因此必须进行灭菌，同时不能将培养基中的营养物质破坏。
培养基常用的灭菌方法
培养基常用的灭菌方法培养基是适于细菌生长繁殖需要的各种营养物质人工配制而成的基质。
按营养成分和用途不同，分为基础、合成、营养、鉴别、选择和厌氧培养基。
按物理形态分为固体、半固体和液体三类。
根据细菌的种类和培养目的不同，可采用不同的培养基。
1、灭菌方法培养基的灭菌方法主要有两种，湿热灭菌及0.22μm微孔滤膜过滤除菌。
与过滤相比，高压蒸汽灭菌的工作强度小，成本较低但易造成营养成分的流失，而且在多次加样（无菌谷氨酰胺溶液，无菌碳酸氢钠溶液等）过程中容易造成二次污染。
大多数培养基采用0.1～0.2μm孔径的微孔滤膜进行过滤除菌，并且已成为培养基除菌的发展方向，它可低限度地减少培养基的营养损失。
1.1 湿热灭菌蒸汽在冷凝时释放出大量潜能，并且蒸汽具有强大穿透力，蒸汽的湿热破坏菌体蛋白质和核酸的化学键使酶失活，微生物因代谢障碍而死亡。
湿热灭菌的效果取决于致死温度和致死时间。
致死温度是杀灭微生物的极限温度。
致死时间是在致死温度下杀灭全部微生物所需时间。
高压蒸汽灭菌适合于耐高温培养基、接种器械和蒸馏水的灭菌。
灭菌时一般是在121℃、15psi，15分钟的条件下完全可达到灭菌效果及营养成分的最小损失，不需将灭菌时间延长。
为保证高压灭菌的效果，灭菌设备的验证很关键。
1.2 过滤灭菌可供过滤灭菌使用的滤膜很多，其材料多为聚醚砜（PES）膜、聚偏二氟乙烯（PVDF）膜、聚四氟乙烯（PTFE）膜、醋酸纤维素、硝酸纤维素等等。
一般采用正压过滤，正压过滤较之负压过滤具有高流速、过滤快、不易污染，可避免蛋白质产生大量气泡等优点。
目前大多数实验室和制药企业采用微孔滤膜、一体式过滤器（囊式过滤器）或筒式滤芯除菌。
微孔滤膜需配套不锈钢夹具，中间可夹放0.22um滤膜。
使用这种滤器最重要步骤是安装滤膜及无菌过滤过程。
筒式滤芯亦需配套不锈钢滤壳。
如果是少量过滤(<200ml)可选配针头过滤器。
第三章__培养基的制备和灭菌设备
3dG1C A T2dT
0
W2C A1T 1 Tt1
冷却降温时间：
3G1C AlnT1t1
W2CA1 T2t1
式中： T1—培养基冷却前的温度，℃ T2—培养基冷却后的温度，℃
.
2、加热和冷却介质用量
加热蒸汽用量：
S1 GC1(T2 T1)
I
式中：I—加热蒸汽的焓，kJ/kg
λ—冷凝水的焓，kJ/kg
（三）加热灭菌方式
培养基→加热升温→维持保温→冷却降温→发酵
分批灭菌：三个过程在一个设备内完成 连续灭菌：三个过程分别在不同的设备内完成
（四）灭菌要求
❖ 达到无菌程度 ❖ 尽量减少营养成分损失 ❖ 降低能量消耗
.
（五）理论灭菌时间
微生物的受热死灭过程属于一级反应
dN kN
d
式中： τ——受热时间 N——活菌个数 k——反应速率常数，随反应温度变化
营养成分破坏较少 蒸汽负荷均衡，操作方便 降低了劳动强度，适宜自动
控制
缺点：需要专门设备，投资较大 设备较多，染菌机会也相.应较多
2、要求
①.加热设备：加热均匀， 1 4 4 ℃ 2 0 s 2 - 3 m i n 2 0 s 快速升温到灭菌温度
（温度一致）
②.维持设备：使培养基按
温 度
顺序流动，维持灭菌
N0 40106 2107 81014(个) NS 0.001(个） k 0.25(s1) t 1 ln N0 2.7(min)
k NS
.
二、分批灭菌过程与计算
（一）分批灭菌操作过程
(实罐灭菌或实消)
❖ 升温：将培养基置于 发酵罐中用蒸汽加热
❖ 保温：达到预定灭菌 温度后维持一定时间
培养基的制备与灭菌实验报告
培养基的制备与灭菌实验报告一、实验目的本实验旨在掌握培养基的制备方法和灭菌技术，为后续的微生物培养提供保障。
二、实验原理1. 培养基的制备方法：（1）选用适当的基质：如蛋白胨、肉汤、蔗糖等；（2）添加必需元素：如氮源、碳源、矿物质盐等；（3）调节pH值：使其接近微生物生长最适pH值；（4）加入琼脂：使液态培养基凝固成固态培养基。
2. 灭菌技术：灭菌是指将微生物及其孢子全部杀灭或去除，以保证培养基无菌。
常用的灭菌方法有高温灭菌法和化学药剂灭菌法。
三、实验材料和设备材料：蛋白胨、肉汤、琼脂、氧化钠等。
设备：量筒、天平、自动移液器、恒温水浴器等。
四、实验步骤1. 制备液态培养基：（1）称取所需的蛋白胨和肉汤，按比例混合加入适量的蒸馏水中，搅拌均匀；（2）调节pH值至7.0-7.2，若pH值过高可加入适量的氧化钠溶液；（3）将制好的液态培养基分装到不锈钢培养皿中，每个培养皿约20ml；（4）将分装好的液态培养基在恒温水浴器中加热至沸腾，持续煮沸10分钟。
2. 制备固态培养基：（1）按照液态培养基制备方法制备好液态培养基；（2）将琼脂加入到液态培养基中，搅拌均匀；（3）将制好的固态培养基分装到无菌试管或无菌平板中；（4）在恒温水浴器中加热至琼脂完全溶解。
3. 灭菌：将制备好的液态和固态培养基放入高压灭菌锅中进行灭菌处理，温度和时间根据不同材料和设备而定。
五、实验结果经过灭菌处理后，制备好的液态和固态培养基均无菌，可以用于微生物培养。
六、实验注意事项1. 实验过程中要严格遵守无菌操作规范，以保证培养基无菌。
2. 制备液态培养基时，要注意加入必需元素的比例和pH值的调节。
3. 制备固态培养基时，要注意琼脂的加入量和溶解度。
4. 灭菌处理时，要根据实验材料和设备选择合适的灭菌方法和时间。
5. 实验结束后，要对实验器材进行消毒处理。
七、实验结论本实验通过制备液态和固态培养基以及灭菌处理等操作，掌握了培养基制备和灭菌技术。
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培养基及设备的灭菌第一节培养基灭菌的目的、要求和方法一、定义1，培养基灭菌的定义是指从培养基中杀灭有生活能力的细菌营养体及其孢子，或从中将其除去。
工业规模的液体培养基灭菌，杀灭杂菌比除去杂菌更为常用。
2，灭菌与消毒的区别灭菌：用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢子消毒：用物理或化学方法杀死物料、容器、器皿内外的病源微生物。
二、培养基灭菌的目的1，在发酵过程中夹杂其它杂菌造成的后果生产菌和杂菌同时生长，生产菌丧失生产能力；在连续发酵过程中，杂菌的生长速度有时会比生产菌生长得更快，结果使发酵罐中以杂菌为主；杂菌及其产生的物质，使提取精制发生困难；杂菌会降解目的产物；杂菌会污染最终产品，杂菌会污染最终产品；发酵时如污染噬菌体，可使生产菌发生溶菌现象。
2，工业上具体措施包括（1）使用的培养基和设备须经灭菌；（2）好氧培养中使用的空气应经除菌处理；（3）设备应严密，发酵罐维持正压环境；（4）培养过程中加入的物料应经过灭菌；（5）使用无污染的纯粹种子。
3，培养基灭菌的目的杀灭培养基中的微生物，为后续发酵过程创造无菌的条件。
4，培养基灭菌的要求（1）达到要求的无菌程度（10-3）（2）尽量减少营养成分的破坏，在灭菌过程中，培养基组分的破坏，是由两个基本类型的反应引起的：培养基中不同营养成分间的相互作用；对热不稳定的组分如氨基酸和维生素等的分解。
5，灭菌的方法（1）化学法化学药品灭菌法（2）物理法干热灭菌法湿热灭菌法 射线灭菌法 6，湿热灭菌的原理每一种微生物都有一定的最适生长温度范围。
当微生物处于最低温度以下时，代谢作用几乎停止而处于休眠状态。
当温度超过最高限度时，微生物细胞中的原生质胶体和酶起了不可逆的凝固变性，使微生物在很短时间内死亡，加热灭菌即是根据微生物这一特性而进行的。
7，湿热灭菌中的相关定义杀死微生物的极限温度称为致死温度。
在致死温度下，杀死全部微生物所需的时间称为致死时间；在致死温度以上，温度愈高，致死时间愈短。
微生物的热阻：是指微生物在某一特定条件（主要是温度和加热方式）下的致死时间。
相对热阻是指某一微生物在某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的比值。
各种微生物对湿热的相对热阻 微生物相对热阻 营养细胞和酵母 细菌芽孢 霉菌孢子 病毒和噬菌体1.0 3×106 2~10 1~58，湿热灭菌的优点蒸汽来源容易，操作费用低，本身无毒；蒸汽有强的穿透力，灭菌易于彻底； 蒸汽有很大的潜热；操作方便，易管理。
第二节 湿热灭菌的理论基础一，培养基湿热灭菌需解决的工程问题1，将培养基中的杂菌总数N 0 杀灭到可以接受的总数N （10-3）， 需要多高的温度、多长的时间为合理。
菌温度和时间的确定取决于： （1）杂菌孢子的热灭死动力学 （2）反应器的形式和操作方式（3）培养基中有效成分受热破坏的可接受范围二、微生物的热死灭动力学方程实验证明，微生物营养细胞的均相热死灭动力学符合化学反应的一级反应动力学，即： N ：任一时刻的活细菌浓度（个/L ）()1Nk dt dN ⋅=-t ：时间（min ）K ：比热死速率常数（min -1）取边界条件t 0=0，N=N 0，对（1）积分得或实验还证明，细菌孢子的热杀灭动力学与营养细胞的有所不同。
它表现为非对数的死亡动力学。
这可能与孢子壁的化学成分及结构有关。
但当温度超过120˚C 时，热阻极强的嗜热脂肪芽孢杆菌孢子的热杀灭动力学也接近对数死亡动力学即符合一级反应规律。
三、温度对K 的影响微生物的热死灭动力学接近一级反应动力学，它的比热死灭速率常数K 与灭菌温度T 的关系可用阿累尼乌斯方程表征A ：频率因子（min -1） ΔE ：活化能（J/mol ）R ：通用气体常数[J/（mol.k ）] 从方程（4）可以看出：（1）活化能ΔE 的大小对K 值有重大影响。
其它条件相同时，ΔE 越高，K 越低，热死速率越慢。
（2）不同菌的孢子的热死灭反应ΔE 可能各不相同。
对方程（4）两边取对数，得方程（5）()2lntK N N ⋅-=()30Kte N N -⋅=()4/RTE e A K ∆-⋅=()5ln ln AK RT E+-=∆K 是ΔE 和T 的函数，K 的对T 的变化率与有关，对方程（5）两边对T 取导数，得方程（6）。
由方程（6）可得出结论：反应的ΔE 越高，lnK 对T 的变化率越大，即T 的变化对K 的影响越大试验表明，细菌孢子热死灭反应的ΔE 很高，而某些有效成分热破坏反应的ΔE 较低（见下表）。
将温度提高到一定程度，会加速细菌孢子的死灭速度，缩短灭菌时间，由于有效成分的ΔE 很低，温度的提高只能稍微增大其破坏速度，但由于灭菌时间的显著缩短，有效成分的破坏反而减少。
受热物质 ΔE （J/mol ） 维生素B 12 维生素B 1盐酸盐 嗜热脂肪芽孢杆菌孢子 肉毒梭菌孢子 枯草杆菌孢子96232 92048 283257 343088 317984如嗜热脂肪芽孢杆菌孢子的ΔE BS =67000× 4.184（J/mol ），维生素B 1的ΔE VB =22000× 4.184 （J/mol ），将灭菌温度从105˚C 提高到127˚C ，K VB 从0.02（min -1）提高到0.06（min -1），K BS 从0.12（min -1）提高到40.0（min -1）。
()62ln T R E dTK d ⋅∆=嗜热脂肪芽孢杆菌孢子和维生素B1的lnK-1/T图嗜热脂肪芽孢杆菌孢子死灭程度为N/N0=10-16时，灭菌温度对维生素B1破坏的影响灭菌温度（˚C）达到灭菌程度的时间（min）维生素B1的损失（%）100 110 120 130 140 150843757.60.8510.1070.01599.9989271031第三节培养基灭菌的工程设计一、无菌的标准根据微生物热死灭方程，要求灭菌后达到绝对无菌是很难做到的，也是不必要的。
因此在工程设计中常取N=10-3。
二、分批灭菌1，分批灭菌的设计在发酵罐中进行实罐灭菌，是典型的分批灭菌。
全过程包括升温、保温、降温三个过程。
()7Nk dt dN ⋅=-孢子热死亡的规律符合积分得（8）()8lntK NN ⋅=在分批灭菌过程中 ()()9lnlnln lnln221022100NN N N NN N N N N NN NN ++=⨯⨯=因为升温、冷却阶段T 是时间t 的函数，K 不是常数，所以：()10ln100/⎰∆-=t RT E NN dte A())11(ln1221t t K h N N -=()12ln322/dte A t t RT E NN ⎰∆-=式中K h 是保温阶段的孢子比热死亡速度常数分批灭菌中几种换热方式的温度-时间变化关系T：介质温度（K）；T0：介质初温（K）；t：时间（min）；h：蒸汽相对于介质的热焓（kJ/kg）；s：蒸汽的重量流率（kg/min）；M：介质重量(kg)；C p：介质比热[kJ/(kg.K)]；T H：热源温度(K)；U：总传热系数[kJ/（m2.min.K）]；q：传热速率（kJ/min）；C’p：冷却剂比热；W：冷却剂流率；T CO：冷却剂温度2，计算举例（自学）参见：《微生物工程工艺原理》P226、伦世仪主编《生化工程》P13。
3，保证间歇灭菌成功的要素（1）内部结构合理(主要是无死角)，焊缝及轴封装置可靠，蛇管无穿孔现象（2）压力稳定的蒸汽（3）合理的操作方法。
4，培养基间歇灭菌过程中应注意的问题（1）温度和压力的关系（2）泡沫问题（3）投料过程中，麸皮和豆饼粉等固形物在罐壁上残留的问题（4）灭菌结束后应立即引入无菌空气保压发酵罐的接管图三、连续灭菌的设计1，连续灭菌的流程2，（1）喷射加热连续灭菌喷射加热连续灭菌流程典型的喷射加热连续灭菌时的温度和时间曲线图（2）薄板换热器连续灭菌薄板换热器连续灭菌流程薄板换热器连续灭菌时的温度和时间曲线图（3）喷淋冷却连续灭菌喷淋冷却连续灭菌流程2，连续灭菌设计及计算举例（自学）参见：《微生物工程工艺原理》P228，伦世仪主编《生化工程》P22。
3，连续灭菌设备的结构及计算（1）设备结构：套管式连消塔喷嘴式连消塔连消器喷射加热器薄板换热器维持罐（2）连消塔计算（自学）参见《发酵工程与设备》P53四、连续灭菌与间歇灭菌的比较1，连续灭菌的优缺点优点–保留较多的营养质量–容易放大–较易自动控制；–糖受蒸汽的影响较少；–缩短灭菌周期；–在某些情况下，可使发酵罐的腐蚀减少；–发酵罐利用率高；–蒸汽负荷均匀。
缺点–设备比较复杂，投资较大。
2，分批灭菌的优缺点优点–设备投资较少–染菌的危险性较小–人工操作较方便–对培养基中固体物质含量较多时更为适宜缺点–灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大，一般只限于中小型发酵装置。
五、影响灭菌的因素（1）培养基成分对灭菌的影响油脂，糖类及一定浓度的蛋白质可增加微生物的耐热性，另一些物质，如高浓度的盐类，色素等可削弱其耐热性。
（2）培养基的物理状态对灭菌的影响（3）培养基中微生物数量对灭菌的影响（4）培养基中氢离子浓度对灭菌的影响培养基中氢离子浓度直接影响灭菌的效果。
培养基的酸碱度越大，所需杀灭微生物的温度越低。
（5）微生物细胞中水分对灭菌的影响细胞含水越多，蛋白质变性的温度越底（6）微生物细胞菌龄对灭菌的影响老细胞水分含量低、低龄细胞水分含量高（7）空气排除情况对灭菌的影响（8）搅拌对灭菌的影响（9）泡沫对灭菌的影响六、发酵罐的灭菌培养基的灭菌如果是采用连续灭菌法。
则发酵罐应在加入灭菌的培养基前先行单独灭菌。
通常是用蒸汽加热发酵罐的夹套或设管并从空气分布管中通入蒸汽，充满整个容器后，再从徘气管中缓缓排出。
容器内的蒸汽压力保持1公斤，20分钟。
在保温结束后，关键是随即通入无菌空气，使容器保持正压，防止形成真空而吸入带菌的空气。
七、补料液的灭菌在发酵过程中，往往要向发酵罐中补入各种不同的料液。
这些料液都必需经过灭菌。
灭菌的方法则视料液的性质、体积和补料速率而定。
如果补料量较大，而具有连续性时，则采用连续灭菌较为合适。
也有利用过滤法对另补料液进行除菌。
补料液的分批灭菌，通常是向盛有物料的容器中直接通入蒸汽。
所有的附属设备和管道都要经过灭菌。