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    关键字：一键式灭菌；实消；连消；发酵

    随着生物发酵工业规模的扩大，生产中种子罐和发酵罐体积和数量也在增加，并且发酵过程要在没有杂菌污染的条件下进行，为了避免染菌、保持生产的正常进行，这就要求企业投入更多的人力，也就会不可避免地增大灭菌过程中的人为误操作概率，增加发酵生产的风险。在使用蒸汽灭菌的过程中会产生较大噪音，操作工也会有烫伤的危险，为了实现自动化操作，减少人为误操作，提升职业卫生水平，很多企业开始尝试灭菌的自动化控制[1]，使生物发酵向更高的自动化方向发展。如连消系统的整体模块化，使整个连消过程实现完全的自动化过程[2]。更有企业将自动化水消系统推广无菌管路以及发酵罐的灭菌过程中[3]。因此在现代化企业的发酵生产中，需要设计一种一键式自动化程序灭菌方法(以下简称“一键式灭菌”)，使其实现一键式控制模式，从而提高生产的效率和准确性，提升职业卫生水平。

    1 发酵生产中的灭菌工艺

    发酵过程中生产菌种与培养基直接接触混合，需要一个无杂菌生长的环境，因此接种前培养基的灭菌对发酵效率及产品的技术经济指标至关重要。

    发酵过程，多使用液体培养基。生产过程中，液体培养基的灭菌方式主要有分批灭菌法(下称“实消”)和连续灭菌法(下称“连消”)[4]。在连续灭菌生产中还需要首先对发酵罐罐体进行空罐灭菌(下称“空消”)。

    1.1 实消工艺

    分批灭菌也称实罐灭菌或实消(以下简称实消)，指将配制好的培养基全部输送至发酵罐后，通入蒸汽直接加热，再冷却至接种温度的灭菌过程。此过程的加热、维持保温和冷却三个阶段均在发酵罐中完成。

    实消灭菌过程[5-6](以种子罐为例)：

    (1)进料。打开进料及排气管路上的阀门，用泵将配制好的培养基从配制罐输送到种子罐，进料完毕关闭进料阀门，开启搅拌器搅拌或通入空气防止料液沉积。

    (2)升温。将蒸汽从种子罐的物料进口、出口、压缩空气进口、取样口等罐内液面以下管口通入，通过控制排气阀门开度控制罐压，将罐压维持在0.09～0.1 MPa(表压) ......