消毒灭菌是排除杂菌干扰,为食用菌创造洁净生长环境的重要保证。也是食用菌生产中的一项基本技术。
1.灭菌
杀死一定环境、物品中的微生物(包括芽孢),使一定范围内的微生物丧失生长繁殖能力,使之达到无菌程度,是灭菌的目的。经过灭菌的物品称“无菌物品”。灭菌可分为杀菌和溶菌。杀菌是指菌体失活,但菌形尚存。溶菌是指菌体死亡后发生溶解、消失的现象。
2.消毒:杀死环境、物品中的病原菌(杀不死芽孢),而对被消毒物品基本无害的方法为消毒。
3.防腐:暂时抑制其生长。使微生物暂时处于不生长、不繁殖、但又未死亡的状态,称为防腐。属于一种抑菌作用。
4.除菌用冲洗、过滤、离心、静电吸附等机械手段,除去微生物的方法为除菌。
消毒灭菌主要利用物理或化学因素。各种理化因子究竟能起到灭菌、消毒、防腐中的哪种效果,主要取决于本身的强度或浓度、作用时间、微生物对理化因子的敏感性及菌龄等综合因素的影响。任何消毒灭菌法的使用,必须达到既杀灭物品中的微生物,又不破坏其固有性质的目的。
节 物理消毒灭菌
食用菌生产中常用的物理消毒灭菌法是热力灭菌及紫外线灭菌,两者都属于强杀伤力因素。一、热力灭菌
原理:高温使菌体蛋白质、核酸、酶等重要细胞物质发生凝固或变性失活。日常生活中的炒、烧、烤、蒸、煮等对微生物都有一种短平快的效果。根据加热方式的不同,可分为干热灭菌和湿热灭菌两类。在实践中,可根据灭菌物品的性质和具体条件选用。
(一)干热灭菌利用火焰、热空气杀死微生物(适于耐烧、耐烤物品),干热灭菌以其快速在灭菌领域占有一席之地,干热灭菌器灭菌范围较窄。
(1)酒精灯烧接种工具、管口、瓶口→烧至红热(冷却用)简、快、彻底
(2)烘烤法(热空气) 适于体积较大的玻璃、金属器皿, 试管、培养皿、三角瓶、烧杯、吸管等包装放入烘箱→160-170℃ 、2h断电→70℃以下取物。
注意:升降温勿急;勿超180℃;用时随用随开包。
干热灭菌简便易行,能保持物品干燥,但使用范围有限,只适用于空玻璃、金属器皿的灭菌,凡带有橡胶的物品和培养基,都不能进行干热灭菌。
(二)湿热灭菌 主要利用热蒸汽灭菌(适于不怕热的物品,尤其适于培养基)
热蒸汽灭菌范围广,灭菌温度低,效果好,时间短。热蒸汽穿透力大。因为蛋白质凝固点随其含水量增加而降低。
1、高压蒸汽灭菌在高压锅内,利用高于100℃的水蒸汽温度杀灭微生物的方法,称为高压蒸汽灭菌法。利用的是水的沸点随热蒸汽压力的增加而升高的原理。加大压力是为了提高水的沸点,单纯的压力是不能灭菌的。该灭菌法具有杀菌谱广、杀菌作用强、效果可靠、作用快速、无任何残毒、应用范围广的优点。到目前为止,尚无任何一种灭菌方法能完全替代高压蒸汽灭菌法。
高压锅是具有密闭性好、能承受一定压力的容器。因锅内的热蒸汽不能外溢,随着蒸汽压力的增加,蒸汽温度也随之提高,杀菌力也不断增强。纯蒸汽温度与其压力间有一定关系,在密闭条件下,温度随蒸汽压力的增加而升高,因此,增加压力可缩短灭菌时间。这里必须指出,高压蒸汽灭菌是蒸汽的高温使微生物死亡,而不是压力的作用。
作用时间、作用温度及饱和蒸汽等三大要素是该法灭菌的基本要素。
(1)使用方法
步骤:装锅→加热排气→升压→保压灭菌→降压出锅。
排气:升压前排净锅内冷空气是灭菌成功的关键。因空气是热的不良导体,当高压锅内的压力升高后,它聚集在锅的中下部,使饱和热蒸汽难与被灭菌物品接触。此外,空气受热膨胀也产生一种压力,致使压力数值达到要求,但灭菌温度却未达到相应指标,从而导致灭菌失败。
排除冷空气的方法有缓慢排气法和集中排气法。缓慢排气法是将排气阀打开,待大量冒热气(呈直线状)约2min,以完全排净冷空气时再将其关闭。集中排气法是不打开排气阀,待压力达0.5kg/cm2(约49kpa)时再将其打开,放气降压到零,重复操作2~3次,就可排净锅内冷空气。
(2)灭菌压力及时间的选定灭菌的压力及时间应以被灭菌物品而异。
斜面培养基一般在103kpa压力下,温度约达121℃,灭菌时间为20~30min。原种、栽培种等培养基一般在154kpa压力、温度约128℃条件下,灭菌时间为1~2h。灭菌时间应从达到所需求的压力或温度时开始算起。
2、常压蒸汽灭菌利用自然压力产生的100℃蒸汽温度进行灭菌的方法,称为常压蒸汽灭菌。
生产上多采用自制的常压灭菌灶,具有结构简单、容量大、成本低的优点,适于原种、栽培种培养基的灭菌。但有灭菌时间长、耗能多等缺点。
(1)用法装锅→猛火快攻至上大气(100℃)→文火保持10h左右
(2)注意锅内的灭菌物勿摆放挤密;尽快使温度达到100℃;灭菌时间从达到100℃时始计起;勿干锅或使温度时升时降。
3. 巴氏消毒
利用低于100℃的温度杀灭有害微生物的方法。主要用于发酵料的制作,利用微生物产生的代谢热使料温上升,以杀死虫卵和病原菌。 培养料堆积发酵→60℃—70℃→杀死有害微生物
利用巴氏原理净化了培养料,也叫半熟料,虽未经蒸煮,但却达到了一定蒸煮的目的。
二、紫外线灭菌
主要工具是紫外线灯,利用电子射过水银气体而产生的紫外线进行杀菌的方法。目前用于消毒的紫外线杀菌灯分为普通型紫外线灯和低臭氧紫外线灯。普通型紫外线灯除辐射大量253.7nm紫外线之外,还可辐射出184.9nm波长的紫外线,184.9nm波长的紫外线能激发空气中的氧形成臭氧,所以又称为高臭氧紫外线灯。低臭氧紫外线灯含有能阻挡184.9nm波长紫外线向外辐射的物质,因而臭氧产生很少,这两种紫外线灯杀菌能力无本质区别。紫外线穿透力很弱,虽能穿透石英,但普通玻璃、尘埃、水蒸气、纸张等均能阻挡紫外线。故只能用于手术室、传染病房、无菌制剂室、微生物接种室、菌种培养室等环境的空气消毒,亦可用于不耐热物品的表面消毒。
紫外线灯照射不久空气中就产生臭氧,可根据臭氧产生的快慢强弱,判断紫外灯的质量。
范围:空气、物体表面;有效距离:1.5—2.0m; 理想波长:265nm;用法:清洁卫生 →30w紫外灯亮30min →避光30min(防光复活)
注意:伤皮肤、眼睛;定期换(3000~4000h)
只起辅助作用(对真菌效果差,配合药物使用)
常用的紫外线灯管有15W、20W、30W、40W四种。可采用悬吊式,移动式灯架照射。 灭菌常选用30w,室内悬吊式紫外线灯的安装数量应平均不少于1.5w /m3,如60m2房间需要安装30w紫外线灯3支,并且要求分布均匀。