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本章内容 一、空气中的微生物和除菌方法 二、空气的过滤除菌原理和过滤介质 三、空气过滤除菌的工艺技术 绝对过滤 膜的孔径小于0. 5微米，大于这一孔径的微生物能绝对截留。 五、提高过滤除菌效率的措施 减少进口空气的含菌数量 设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质。 合理的空气预处理工艺流程，以达到除油、水和杂质的目的 。 降低进入空气过滤器的空气相对湿度，保证过滤介质能在干燥状态下工作 稳定压缩空气的压力，采用合适容量的贮气罐。 一、对空气过滤除菌流程的要求 流程主要设备：空气压缩机 、空气过滤器 附属设备：粗过滤器、气液分离器、空气贮罐、空气冷却器 流程的制订应考虑： 地理、气候环境 设备条件 发酵生产中制备无菌空气的大致过程 高空取气管 1.提高外源空气的洁净度 提高空气吸气口的位置 在空气入口处设置粗过滤器 ——捕集较大的灰尘颗粒，并保护空压机。 三、空气过滤除菌工艺流程 高效前置过滤除菌流程 冷热空气直接混合式空气除菌流程图 1-粗过滤器；2-压缩机；3-贮罐；4-冷却器；5-丝网分离器；6-过滤器 １——高效前置过滤器　２——压缩机　３——贮罐　４——冷却器　 ５——丝网分离器　　６——加热器７——过滤器 * * 第一节 空气中的微生物和除菌方法 无菌空气的标准----百分数：99.99％ 美国联邦宇航局等级标准： 100级（直径小于0.5微米粒子数少于3.5个/L） 温度：25 ℃—40℃ 湿度：30%—45% （一）无菌空气获得方法 1、辐射灭菌：利用Uv、X-ray、超声波杀菌 目前尚不能用于大量无菌空气的制备；一般用于静止空间的灭菌。 2、热灭菌法 电热（218℃，24s, 效果可达99.9999%）， 目前大量处理空气技术上还有困难 3、静电除尘、除菌 此法效果仅达99. 9%, 不符合发酵用气要求， 并需高压电 （一般用于超静台） 4、介质过滤 ◇ 使空气通过能透过空气的多孔介质（如棉花、活性炭、烧结玻璃、超细纤维丝等）将空气所携带的尘、菌截阻 ◇ 这是目前发酵工业中最广泛使用的方法 第二节 空气的过滤除菌原理和过滤介质 一、空气过滤除菌的原理 1.过滤除菌的种类 绝对过滤：过滤介质的滤孔小于细胞和孢子。 如聚乙烯醇缩甲醛树脂（PVF）制成的0.3 ?m的微孔滤膜。 深层介质过滤：介质的孔隙一般大于微生物细胞。 如用棉花、玻璃纤维和颗粒活性炭填充的过滤器。 介质过滤是以大空隙的介质过滤层除去较小颗粒，这显然不是面积过滤（即不是绝对过滤），而是一种滞留（截留）现象。这种滞留现象是由多种作用机制构成的，主要有惯性碰撞、拦截、布朗运动、重力沉降和静电吸引等。 一、空气过滤除菌的原理 小颗粒的相对尺寸 大硅胶颗粒 (20 mm) 铅笔墨点 (40 mm) 红细胞(7mm) 酵母细胞 (3 mm) 典型细菌 (0.2mm) 1）惯性冲击截留作用 当流体改变运动方向时，惯性使颗粒撞击到滤材表面并由于吸附力而停留 颗粒被机械拦截或被吸附拦截； 惯性与气流流速成正比； 对大于 0.5 - 1.0 微米的颗粒很有效。 2）拦截截留作用 当气流速度在临界速度以下，颗粒仍然随气流运动，在纤维周边形成一层边界滞留区，在滞流区内气流速度更慢，进入滞留区的颗粒缓慢接近纤维，并与之接触，由于摩擦、粘附作用而被滞留。 3）布朗运动 ? 直径小于1?m的微粒在很慢的气流中能产生一种不规则的直线运动，即布朗运动。 4）重力沉降作用 ?一般它是与拦截作用相配合的，即在纤维的边界滞留区内，微粒的沉降作用提高了拦截滞留的捕获效率。 ? 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 ? 当菌体所带电荷与介质电荷相反时，即发生静电吸附作用 5）静电吸引作用 过滤机理总结 拦截截留 惯性撞击 布朗拦截 二、常用的过滤介质： 1）棉花 宜选用纤维细长、 疏松的新棉花 2) 活性炭 圆柱状，有较大的表面积，通过物理吸附作用而吸附微生物。 3）玻璃纤维 ?8 – 19 ?m 活性炭 玻璃纤维 纤维状物或颗粒状物 超细玻璃纤维纸，利用高质量的无碱玻璃采用喷制法制成的? 1 – 1.5 ?m 纸类过滤 微孔滤膜类过滤 三、介质过滤效率