【正文】 ?濾液進框稀釋液 濾液效價 U = /g ml?濾 ，假設(shè)高單位頂洗液效價 =6000 /g ml?高U 。 干燥工段 已知數(shù)據(jù)：土霉素濕品含水量 30%,干品含水量 7%，損失率 1%。 7 干燥 物料經(jīng)粉碎后，通常采用旋風干燥機干燥，并經(jīng)除塵可得到最終產(chǎn)物。通常使用氨水 (含 23%NaHSO3 或 Na2CO3 及尿素 )，既節(jié)約成本，又能起到抗氧化脫色作用，效果較好。 濾液脫色 進一步除去濾液中的色素和有機雜質(zhì)以提高濾液質(zhì)量，將濾液通過 1222 樹脂進行脫色，該樹脂在酸性濾液中氫離子不活波，不能發(fā)生電離及離子交換作用，但能生成氫鍵，其生成的氫鍵能吸附溶液中的帶正電的鐵離子、色素及其 他有機雜質(zhì)，故能使土霉素濾液的色澤和質(zhì)量有所提高。通常采用草酸作為酸化劑，其去鈣較完全，析出的草酸鈣還能促進蛋白質(zhì)的凝結(jié)，提高濾液質(zhì)量，草酸屬于弱酸，比鹽酸、硫酸等對設(shè)備的腐蝕性小。當接種后發(fā)酵 pH低于 時開始通氨，培養(yǎng) 2040 小時，每 4 小時補一次，每次 1015L，控氨水平在 45mg/100ml 以上。發(fā)酵開始前，有關(guān)設(shè)備和培養(yǎng)基必須先經(jīng)過滅菌，后接入種子。滅菌實質(zhì)上可分殺菌和溶菌兩種，前者指菌體雖死，但形體尚存，后者則指菌體殺死后，其細胞發(fā)生溶化、消失的現(xiàn)象。本設(shè)計采用淀粉作為碳源，發(fā)酵相對容易控制。 發(fā)酵培養(yǎng)基介紹 培養(yǎng)基是供微生物生長繁殖和合成各種代謝產(chǎn)物所需要的按一定比例配制的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。 pH 一般在 時可以移入下一級罐。保 藏在砂土管或冷凍干燥管仲的菌種經(jīng)無菌手續(xù)接入又麩皮、瓊脂和水組成的斜面培養(yǎng)基中，在 ℃ 、 50%相對濕度的條件下培養(yǎng) 45 天，挑選菌落正常的孢子作為種子。此法兼?zhèn)淞说蜏?、干燥及缺氧幾方面條件，使微生物可以 4 保存較長時間，但過程較麻煩，需要一定的設(shè)備。保藏期 1～ 2 年。此法適用于產(chǎn)孢子及芽孢菌種的保藏。把斜面菌種、固體穿刺培養(yǎng)物或菌懸液等，直接放入 4～ 5℃ 冰箱中。 3 設(shè)計目標任務 本設(shè)計主要內(nèi)容為：了解土霉素生產(chǎn)中的原料預處理、發(fā)酵、提取部分的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，根據(jù)實際情況來選擇發(fā)酵工段合適的生產(chǎn)流程，并對流程中的原料進行物料衡算、最后，畫出發(fā)酵工段的工藝流程圖。此外還能抑制立克次體和砂巖病毒及淋巴肉芽腫病毒 。 土霉素價格低廉，可以作為飼料添加劑用于養(yǎng)殖業(yè)。許多立克次體屬、支原體屬、衣原體屬、螺旋體、阿米巴原蟲和某些瘧原蟲也對本品敏感。鹽酸鹽易溶于水，溶于甲醇，微溶于無水乙醇，不溶于三氯甲烷和乙醚，在酸性條件下不穩(wěn)定?？股卦谑澜绶秶鷥?nèi)的應用十分廣泛，從而有效地控制了許多傳染疾病，同時也促進了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展。 土霉素化學式及性狀 土霉素 (Terramycin)又稱地霉素、氧四環(huán)素 (Oxytetracycline)，化學名：(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)N4二甲胺基 1,4,4а,5,5а,6,11,12а八氫 ,5, 6,10,12,12а六羥 基 6甲基 1,11二氧代并四苯 2甲酰胺，是四環(huán)素類抗生素的一種，因結(jié)構(gòu)上含有四并苯基的母核而得名。添加到飼料中，在室溫下保存四個月，效價下降 4%～ 9%，制 粒時效價下降 5%～ 7%。腸球菌屬對其耐藥。實踐表明：土霉素用于飼料添加劑，可以改善飼料轉(zhuǎn)化效率，促進畜禽生長，提高畜禽抗疾病能力。 作為抗生素，上世紀六七十年代時，土霉素曾在抗菌藥市場上占重要地位，但伴隨著其它多種高效抗生素的誕生與發(fā)展，土霉素市場快速走向衰落。 本次設(shè)計的基本內(nèi)容 設(shè)計年產(chǎn) 400 噸土霉素生產(chǎn) 發(fā)酵工段工藝設(shè)計 。保藏時間一般不超過 3 個月，到時必須進行移接傳代，再放回冰箱。保藏期 1～ 10 年。 真空冷 凍干燥法：是目前比較理想的一種方法。 孢子的制備 這是發(fā)酵工序的開端，是一個重要環(huán)節(jié)。在孢子制備的過程中，蒸餾水中可適當添加 %MgSO %KH2PO4 及 %(NH4)2HPO4，避免水質(zhì)波動對孢子質(zhì)量的影響，還可以縮短孢子的成熟期。移入發(fā)酵罐時 pH，效價在800u/ml 左右。培養(yǎng)基的組成和比例是否恰當，直接影響微生物的生長、生產(chǎn)和工藝選擇、產(chǎn)品質(zhì) 量和產(chǎn)量等。 5 由于在發(fā)酵過程中二氧化碳的不斷產(chǎn)生，加上培養(yǎng)基中有很多有機氮源含有蛋白質(zhì)，因此在發(fā)酵罐內(nèi)會產(chǎn)生大量泡沫，如不嚴加控制，就會產(chǎn)生發(fā)酵液逃液，導致染菌的后果。工業(yè)上常用的方法有：干熱滅菌、濕熱滅菌、化學藥劑滅菌、射線滅菌和介質(zhì)過濾除菌等幾種。接種量一般為 20%。根據(jù)發(fā)酵液殘?zhí)侵笛a入總糖，一般在 100 小時前殘?zhí)强刂?%%， 100 小時 150 小時控制 %%， 150 小時至放罐前 6 小時控制在 %。但其價格較貴，并促使差向土霉素等異構(gòu)物的產(chǎn)生，因此在草酸做酸化劑時，溫度必須在 15℃ 以下，且盡量縮短操作時間。樹脂在氫氧化鈉溶液中又氫型變成納型，失去氫鍵的活性，能使其吸附的色素和雜質(zhì)解離出來，再經(jīng)酸作用仍能回復活性，可重復使用。條件控制為 ， 2830℃ 、結(jié)晶通常需要 2小時。 土霉素生產(chǎn)總工藝流程圖 砂土孢子 斜面孢子 孢子培養(yǎng) ℃ 45 天 種子培養(yǎng) 30℃ 38h 一級種子培養(yǎng)液 種子擴大培養(yǎng) 30℃ 48h 發(fā)酵 30℃ 194h 1： 補加液氨 濕晶體 旋風干燥 土霉素堿成品 發(fā)酵液 酸化 %g/ml 草酸調(diào) ZnSO4 % 黃血鹽 % 酸化液 稀釋 200%v/v 稀釋液 板框過濾 濾液 樹脂脫色 1222 樹脂 脫色液 結(jié)晶 12%氨水 調(diào) 2830℃ 結(jié)晶液 分離洗滌 用濾 后水淋洗再甩干 8 第三章 物料衡算 土霉素的生產(chǎn)工藝一般分為發(fā)酵工段、酸化工段、過濾工段、脫色工段、結(jié)晶工段、離心工段、干燥工段。 取土霉素干品含水量為 %7 ，干燥過程中損失率為 %3 ，土霉素濕品含水量為 %20 由已知數(shù)據(jù)可得： 日產(chǎn)量為： 340 0 10 30 0 13 33 .3m k g? ? ? ?干 品 干品中土霉素的質(zhì)量： ? ?1 3 3 3 .3 1 7 % 1 2 3 9 .9 7m k g? ? ?干 有 效 濕品中土霉素的質(zhì)量： ? ?1 2 3 9 .9 7 1 1 % 1 2 5 2 .4 9m k g??濕 有 效 濕品的總質(zhì)量： ? ?1 2 5 2 .4 9 1 3 0 % 1 7 8 9 .2 8m k g??濕 品 損失的質(zhì)量： 1 2 5 2 .4 9 1 % 1 2 .5 2m k g? ? ?損 失 結(jié)晶分離工段 脫后液 離心母液 堿化劑 濕 品 損失 土霉素折濕效價 根據(jù)效價平衡： ? ? 折濕濕品折干干品 UmUm ???? 3%1 （ 31） 干品m —— 土霉素干品的總質(zhì)量， kg ； 濕品m —— 土霉素濕品的總質(zhì)量， kg ； 折干U —— 土霉素的折干效價， ? ? kgkg干品 ； 折濕U —— 土霉素的折濕效價， ? ? kgkg 濕品 已知數(shù)據(jù)： kg?干 品 ； kg?濕 品 ； kgkgU /109 3 0 3??折干 結(jié)晶、分離 9 代入式 （ 31）得 ： ? ?313 33 .3 93 0 10 17 89 .2 8 1 1% U? ? ? ? 折 濕 解得： 70 0 /U ug m g?折 濕 堿化劑密度 已知數(shù)據(jù)： %5 氨水的密度 3