过滤灭菌原理
1. 发酵过程中采用的灭菌方法、原理和条件
发酵过程中采用的灭菌方法、原理和条件
采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施,成为灭菌。灭菌常用的方法有化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等。可根据不同的需求,采用不同的方法,如培养基灭菌一般采用湿热灭菌,空气则采用过滤除菌 。
灭菌的彻底程度受灭菌时间与灭菌剂强度的制约。微生物对灭菌剂的抵抗力取决于原始存在的群体密度、菌种或环境赋予菌种的抵抗力。灭菌是获得纯培养的必要条件,也是食品工业和医药领域中必需的技术。
方法概述灭菌常用的方法有化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等。可根据不同的需求,采用不同的方法,如培养基灭菌一般采用湿热灭菌,空气则采用过滤除菌。
热灭菌法
热灭菌法利用高温使微生物细胞内的一切蛋白质变性,酶活性消失,致使细胞死亡。通常有干热、湿热和间歇加热灭菌等法。
干热灭菌
火焰灼烧法或烘箱内热空气灭菌法称为干热灭菌法(dryheatsterilization)。
把金属器械或洗净的玻璃器皿放入电热烘箱内,在150~170℃下维持1~2小时后,可达到彻底灭菌(包括细菌的芽孢)的目的。灼烧(incineration或combustion)是一种最彻底的干热灭菌法,应用范围仅限于接种环、接种针的灭菌或带病原菌的材料、动物尸体的烧毁等。
湿热灭菌
以沸水、蒸气和蒸气加压灭菌。
巴氏消毒法:因最早由法国微生物学家巴斯德用于果酒消毒,故名。这是一种专用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法[1]
。
巴氏灭菌法就是湿热灭菌,此法有两种方式[1]
,①经典的低温维持法(lowtemperatureholdingmethod,LTH):在61.7~62.8℃下处理30分钟;②较现代的高温瞬时法(hightemperatureshorttime或flushpoint,HTST):在71.6℃或略高温度下处理15分钟。在上述诸法中,以蒸气加压灭菌效果最好,可用常压蒸气灭菌,也可在高压蒸气锅中(一般使用1千克/厘米2)灭菌,其蒸气温度可达121℃,能将耐热的芽孢在30分钟内全部杀死。但对某些易被高压破坏的物质,如某些糖或有机含氮化合物,宜在0.6千克/厘米2压力下(110℃)灭菌15~30分钟。
煮沸消毒法:采用在100℃下煮沸数分钟的方法,一般用于饮用水的消毒[1] 。
间歇灭菌
间歇灭菌连续3天,每天进行一次蒸气灭菌的方法。此法适用于不能耐 100℃以上温度的物质和一些糖类或蛋白质类物质。一般是在正常大气压下用蒸气灭菌
1小时。灭菌温度不超过100℃,不致造成糖类等物质的破坏,而可将间歇培养期间萌发的孢子杀死,从而达到彻底灭菌的目的。
辐射灭菌
辐射灭菌在一定条件下利用射线进行灭菌的方法。较常用的有紫外线,其他还有电离辐射(射线加快中子等)。波长在25000~80000纳米之间的激光也有强烈的杀菌能力,以波长26500纳米最有效。辐射灭菌法仅限于某一定材料,因所需设备复杂,难于广泛使用。
渗透压灭菌
渗透压灭菌利用高渗透压溶液进行灭菌的方法。在高浓度的食盐或糖溶液中细胞因脱水而发生质壁分离,不能进行正常的新陈代谢,结果导致微生物的死亡。
化学试剂灭菌
大多数化学药剂在低浓度下起抑菌作用,高浓度下起杀菌作用。常用5%石炭酸、70%乙醇和乙二醇等。化学灭菌剂必须有挥发性,以便清除灭菌后材料上残余的药物。
化学灭菌常用的试剂有表面消毒剂、抗代谢药物(磺胺类等)、抗生素、生物药物素抗生素是一类有微生物或其他生物生命活动过程中的合成的次生代谢产物或人工衍生物,他们在很低浓度时就能抑制或感染它种生物(包括病原菌,病毒,癌细胞等)的生命活动,因而可用作优良的化学治疗剂。
2. 论述主要灭菌方法和原理
1、热力灭菌:利用高温使菌体蛋白质变性或凝固,代谢发生障碍, 导致细菌死亡。包括:
(1)焚烧法:用火焚烧,是很彻底的灭菌方法,适用于废弃的污染物品和有传染性的动物尸体等。
(2)烧灼法:直接再火焰上烧灼,用于接种环(针)和试管口或瓶口的灭菌。
(3)干烤法:在干烤箱通电后利用高热空气进行灭菌。一般加热160-170℃, 维持2小时即可杀灭包括芽胞在内的一切微生物。主要用于玻璃器皿、 磁器或需干燥的注射器等。
(4)煮沸法:煮沸100℃5分钟可杀死细菌的繁殖体,一般消毒以煮沸10分钟为宜。如需要杀死芽胞则要煮沸1-3小时。主要用于一般外科器械、注射器、胶管和食具等的消毒。
(5)间歇灭菌法:是利用反复多次的流通蒸汽, 杀死细菌所有繁殖体和芽胞的一种灭菌法。本法适用于耐热物品,也适用于不耐热(<100℃)的一些物质如某些培养基的灭菌。具体做法是将待灭菌的物品置于阿诺氏流通蒸汽灭菌器内,100℃加热15-30分钟杀死其中的细菌繁殖体,然后将物品置37℃温箱中过夜,使芽胞发育成繁殖体,次日再通过流通蒸汽加热,如此连续三次,可将所有繁殖体和芽胞全部杀死。若有某些物品不耐100℃,则可将温度降至75-80℃, 每次加热的时间延长至30-60分钟, 次数增至3次以上,也可达到灭菌目的,如用血清凝固器对血清培养基或卵黄培养基的灭菌。
(6)巴氏消毒法:由巴斯德创建,常用于牛奶和酒类的消毒。一般加热61.1-62.8℃半小时, 或71.7℃经15-30秒钟, 便可达到杀死病原菌或一般杂菌, 而不严重破坏物品的质量的目的。
(7)高压蒸汽灭菌法:是灭菌效果最好、目前应用最广的灭菌方法。利用高压蒸汽灭菌器锅进行灭菌,由于密闭容器加温所产生的高压饱和水蒸汽能获得较高的温度,通常在1.05kg/cm2的压力下, 温度达121.3℃, 维持15-30分钟, 可杀死包括细菌芽胞在内的所有微生物。此法适用于高温和不怕潮湿物品的灭菌,如普通培养基、生理盐水、手术器械、注射器、手术衣、敷料和橡皮手套等。
在同样温度下, 湿热灭菌的效果比干热灭菌好, 原因是:
A、湿热中菌体吸收水份, 蛋白质较易凝固。
B、湿热比干热的穿透力好, 这主要是由于水或饱和水蒸汽传导热能的效率明显高于空气。蒸汽容易穿透到物体的深部, 使灭菌的物体内部温度迅速上升。
C、蒸汽有潜热存在。每一克水在100℃时, 由气态变为液态可放出529卡的热量。当蒸汽与被灭菌的物体接触时凝结成水, 放出潜热, 能迅速提高灭菌物体的温度。
2、紫外线灭菌:紫外线杀菌原理是通过干扰细菌DNA的合成, 波长2650-2660A杀菌力最强。紫外线作用的特点是(1)穿透力弱, 只能用于房间空气、物体表面消毒;(2)杀菌效果与照射时间, 距离和强度有关;(3)对眼睛角膜和皮肤有损伤作用,工作人员切勿在紫外线灯照射下进行操作。
日光中含有大量紫外线。将病人的被褥、衣服、书报等放在强烈的日光下爆晒数小时, 可达到消毒的目的。
3. 等离子灭菌器工作原理
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真空阶段:使灭菌室内真空度达到等离子体放电的真空条件。
注液扩散阶段:专系统自属动注入过氧化氢溶液,瞬间气化分成分子,均匀扩散到整个灭菌室。
等离子阶段:气化的过氧化氢在RF的作用下产生等离子体,通过低温离子体的活性Free-radical作用,使微生物灭绝。当RF波停止时,离子化状态结束,转变成稳定的氧分子及水分子,随后重复注液扩散阶段和等离子阶段,以保证器械的灭菌效果。
充气阶段:灭菌循环的最后阶段。通风阀门开启,使经过过滤后的洁净空气进入灭菌舱,舱内负压恢复到一个大气压时,灭菌结束。
4. 草木灰灭菌原理
草木灰是农村广泛存在的消毒剂原料,具有很强的杀灭病原菌及病毒版的作用,其效果与权常用的强效消毒药烧碱相似。
方法是:用2.3千克草木灰,加热水10千克即可用于畜舍、饲槽、用具等消毒。
为增强消毒作用,可用30千克草木灰,加水100千克,在锅内煮沸l小时后,过滤去渣,用于猪瘟、口蹄疫、鸡新城疫等毒污染的畜舍、用具的消毒。
该消毒剂具消毒作用强、无任何副作用、无刺激性等特点。
(4)过滤灭菌原理扩展阅读
成份
草木灰的主要成分是碳酸钾(K2CO3),相对分子质量为138。
草木灰肥料因草木灰为植物燃烧后的灰烬,所以是凡植物所含的矿质元素,草木灰中几乎都含有,其中含量最多的是钾元素,一般含钾6~12%,其中90%以上是水溶性,以碳酸盐形式存在;其次是磷,一般含1.5~3%;还含有钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素。
不同植物的灰分,其养分含量不同,以向日葵秸秆的含钾量为最高,在等钾量施用草木灰时,肥效好于化学钾肥,所以,它是一种来源广泛、成本低廉、养分齐全、肥效明显的无机农家肥。
5. 湿巾杀菌原理是什么
我过敏皮肤,用不了这些湿巾,我还在用新生儿也可以用的湿巾,WaterWipes。
6. 什么是空气介质过滤除菌机理
空气过滤 使用的来过滤介质其孔隙小源于细菌或孢子,空气通过时,微生物被阻留在介质一侧.有的过滤介质的孔经间隙大于微生物,为了达到所需的除菌效果,介质必须有一定的厚度,发挥对空气中细菌或孢子的拦截作用.
过滤介质除菌原理:1.惯性冲击滞留作用2.拦截滞留作用3.布朗扩散作用4.重力沉降作用5.静电吸附作用.
惯性冲击滞留作用:
带有物体颗粒的空气通过滤层时,仅能从纤维的间隙通过,由于纤维纵横交错,迫使空气要不断的改变运动方向和运动速度才能穿过过滤层,空气中的微粒在运动与气流具有一致的方向,当达到某速度时,微粒具有一定的惯性力.当气流速度下降到微粒的惯性力不足以使其脱离主导气流而直接撞向纤维而被滞留在纤维周围.
拦截滞留作用:
微生物微粒直径很细,质量很轻,它随低速气流慢慢靠近纤维时,微粒所在的主导气流流速受纤维所阻而改变方向绕过纤维前进.并在纤维周边形成一层边界滞留区.
灭菌:
用物理或化学方法杀死或除去物料或设备中一切有生命的物质的过程.
灭菌方法:
化学药剂灭菌,射线灭菌,干热灭菌,湿热灭菌,过滤除菌.培养基的灭菌方法:分批灭菌,连续灭菌.
7. 环氧乙烷灭菌器灭菌过程与原理是什么
环氧乙烷消毒器消毒、灭菌原理:
环氧乙烷的灭菌机制是通过其与微生物发生内非特异性烷基化作用容,从而抑制微生物反应基的正常功能,使其新陈代谢发生障碍而死亡。环氧乙烷的灭菌效果,与灭菌室内的温度、压力、湿度及环氧乙烷的浓度有关,这些工艺参数在适当的数值上,可以缩短灭菌时间,达到最佳灭菌效果。
因此,灭菌器的工作过程首先对灭菌室加温,直到温度达到预定的灭菌温度;然后,灭菌室抽真空,当达到预定的真空度后,开始对灭菌室加药;在上述过程结束后,定时钟开始工作,灭菌过程开始;在整个灭菌过程中需保持恒温状态;当灭菌时间到,则开始对灭菌室进行换气,即用经过滤后的清洁空气置换灭菌室内的残余环氧乙烷气体,将残气排出;残气经废气处理系统处理后排放。至此,整个灭菌过程结束。
环氧乙烷概述:
环氧乙烷灭菌装置是一次性使用无菌医疗器械生产企业的关键设备,安装操作、使用管理有其特殊要求,使用环氧乙烷做灭菌剂,
环氧乙烷是一种广谱灭菌剂,可在常温下杀灭各种微生物,包括芽孢、结核杆菌、细菌、病毒、真菌等。
8. 过氧化氢的灭菌原理是什么
过氧化氢的作用原理是通过复杂的化学反应解离具有高活性的羟基作用于细胞膜,其强氧化性破坏组成细菌的蛋白质,使之死亡(与高锰酸钾溶液杀菌原理相似)。
9. 实罐灭菌的原理
在进行培养基灭复菌之前,通常制先把发酵罐空气分过滤器灭菌并用空气吹干。进料后,开动搅拌以防止沉淀。然后开启夹套蒸汽阀,缓慢引进蒸汽,使料液升温至80℃左右后关闭夹套蒸汽阀门。开三路(空气、出料、取样)进汽阀,开排汽阀。当温度升到110℃时,控制进出汽阀门直至121℃(表压0.1~0.15MPa) ,开始保温,一般保温20min。保温结束后,关闭过滤器排汽阀、进汽阀。关闭夹套下水道阀,开启冷却水进回水阀。待罐压低于过滤器压力时,开启空气进气阀引入无菌空气。随后引入冷却水,将培养基温度降至培养温度。
10. 活性炭过滤器如何消毒灭菌
一、活性炭过滤器介绍
活性炭过滤器最主要的应用耗材就是活性炭,活性炭具有较强的吸附作用,能够有效滤除水中含有的异味、异色、余氯等。使用不同性能的活性炭,达到的水处理效果不同。将该过滤器用于纯水预处理过程中,对离子交换树脂起到保护作用,确保整套系统能够稳定运行。
二、活性炭过滤器填装滤料前处理
1、活性炭装载后以过滤水清洗和反冲洗(不含余氯的滤后水)。
2、放水到滤层表面10一15 cm处,用3%一50%HCI浸泡12-24h。
3、排放废酸液,用进水正洗到进出水碱度相等;位于阳离子交换器后的活性炭过滤器正洗到出水硬度小于2mmo1/L。
4、活性炭输送装卸方式宜采用水力输炭,也可采用人工输炭。
三、活性炭过滤器设计过程中使用活性炭失效判断
1、吸收水中有机物—去除率不大于15%一20%作为失效,或根据供水水质要求确定。
2、吸收水中余氯—出水中余氯大于0. 1mg/L作为失效。
3、为了维持出水质量,活性炭的利用率不能超过设定的穿透点,穿透点约为0. 05Co。当出水中有机物浓度达到0.
95Co时,则认为活性炭的吸附能力完全耗尽。
四、活性炭过滤器的运行操作
合上总电源,电源指示灯亮,同时检查确认进水阀开启正常、进水泵运行正常。进水箱处于中液位以上。
1、运行
开启活性炭过滤器的上进水阀V2和下排水阀V5及进水阀V1。启动进水泵。当下排水阀V5出水时。调节进水流量到额定值。当出水清澈时,开启出水阀V7,关闭下排水阀V5,可向后道设备送水。
2、反洗
当活性炭过滤器运行时间延长,其出水压差增加,当过滤器压差增加0.05—0.07Mpa时,设备需要反洗。开启下进水阀V4及进水阀V1,上排水阀V3,启动进水泵,调节进水阀V1,使进水量尽可能大。反洗时间约20—45分钟。然后关闭进水泵,关闭各阀。五、活性炭过滤器使用注意事项
1、该过滤器长期停运后,重新开启时,要对滤料进行约5分钟的正洗,冲洗至出水清澈为止。
2、初次运行或长期停运后再运行时,应对设备进行排气:开启排气阀V8,进水阀V1、V4,然后进水,直到排气阀V8排出水没有空气为止(部分小型过滤器不单独设置排气阀V8,可用V3进行排气)。
3、对于大型过滤器,可用空气擦洗,以增强反冲洗效果,一般通入压缩空气(强度10—18 l/s.m2),然后进行气水反冲洗。
4、进行反洗时应控制好反冲洗强度,应避免活性炭冲洗泄漏出系统。
5、根据进水水质的情况,应定期更换活性炭滤料,一般3~6个月更换一次。