【正文】 服固體物料內(nèi)部凝聚力達(dá)到使之破碎的單元操作。2?彈簧 。G 為通入發(fā)酵罐中空氣的流量 (m3/h)。 Q 攪拌是機(jī)械攪拌形成的熱量 。缺點(diǎn)是 :傳熱系數(shù)較蛇罐低 ,用水量大。 b 豎式蛇管換熱裝置 這種換熱裝置的蛇管部分安裝于發(fā)酵罐內(nèi) ,有四組、六組或八組不等。 3)蛋白胨 每周期消耗量 : 每年消耗量 :1875 4075000kg75t。 (2)玉米漿 : 每周期消耗量 :375 4015000kg 每年消耗量 :15000 40600000kg600t。 再選擇二級(jí)種子罐 ,接種量為 15%,在一個(gè)周期內(nèi) ,需要中罐裝料液體積 : V8500%15% m3 則需要的罐體大小為 :V 中 247。 4 工藝計(jì)算 表 1 工藝計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 年產(chǎn)量 10000t 發(fā)酵單位 80000μ /ml 發(fā) 酵周期 180h 成品效率 1000μ /mg 年工作日 320 天 發(fā)酵罐裝料系數(shù) 輔助時(shí)間 12h 種子罐裝料系數(shù) 消后大罐接種量 15% 種子罐發(fā)酵周期 60h 消后中罐接種量 8% 發(fā)酵期間補(bǔ)葡萄糖量 (m3?h) 物料衡算 發(fā)酵周期 180h,輔助時(shí)間 12h,則產(chǎn)一批青霉素需要 8 天。 C,后期 23176。 生物合成含有芐基基團(tuán)的青霉素 G,需在發(fā)酵液中加人前體。親米、生產(chǎn)米子孢子都需保存在 5176。 工藝控制要點(diǎn) 種子質(zhì)量的控制 絲狀菌的生產(chǎn)種子是由保藏在低溫的冷凍安瓿管經(jīng)甘油、葡萄糖、蛋白胨斜面移植到小米固體上 ,25176。事實(shí)上 ,青霉素工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)階段控制的比生長(zhǎng)速率要比這一理論臨界值低得多 ,卻仍然能達(dá)到很高的比生產(chǎn)速率。少量多次 ,不適在前期多加入 ,影響呼吸代謝。在緩沖能力較弱的培養(yǎng)基中 ,pH 值的變化是葡萄糖流加速度 高低的反映。 3 工藝控制及要點(diǎn) 工藝控制 影響發(fā)酵產(chǎn)率的因素 基質(zhì)濃度在分批發(fā)酵中 ,常常因?yàn)榍捌诨|(zhì)量濃度過(guò)高 ,對(duì)生物合成酶系產(chǎn)生阻遏 (或抑制 )或?qū)z生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制 (如葡萄糖和錢的阻遏或抑制 ,苯乙酸的生 長(zhǎng)抑制 ),而后期基質(zhì)濃度低限制了菌絲生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成 ,為了避免這一現(xiàn)象 ,在青霉素發(fā)酵中通常采用補(bǔ)料分批操作法 ,即對(duì)容易產(chǎn)生阻遏、抑制和限制作用的基質(zhì)進(jìn)行緩慢流加以維持一定的最適濃度。 第四期 :脂肪包涵體形成小滴并減少 ,中小空泡 ,原生質(zhì)體嗜堿性減弱 ,開(kāi)始產(chǎn)生抗生素。 B:米孢子培養(yǎng)基 :優(yōu)質(zhì)小米或大米固體培養(yǎng)基。 添加前體 不加側(cè)鏈前體時(shí) ,青霉素生產(chǎn)多種青霉素混合物。當(dāng)葡萄糖耗盡后 ,利用緩效的乳糖 ,使 PH 穩(wěn)定 ,分泌青霉素。 C,孢子培養(yǎng) ,8~10 天 )??生產(chǎn)米 (28176。 2 青霉素發(fā)酵工藝流程 青霉素 發(fā)酵工藝流程路線 它們的發(fā)酵工藝流程有所不同 : A:絲狀菌三級(jí)發(fā)酵工藝流程 冷凍管 (25176。在發(fā)酵過(guò)程中需補(bǔ)入苯乙酸前體及適量的培養(yǎng)基。對(duì)革蘭陽(yáng)性菌有效 ,由于革蘭陰性菌缺乏五肽 交連橋而青霉素對(duì)其作用不大。 (2)促發(fā)自溶酶活性 ,使細(xì)菌溶解。 關(guān)鍵詞 : 青霉素 。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)青霉素的需求 呈攀升趨勢(shì) ,所以對(duì)于青霉素的供應(yīng)量也逐漸提高 ,因此 ,青霉素工廠的發(fā)酵車間設(shè)計(jì)也就非常重要了。它的結(jié)構(gòu)式為 : 青霉素分子結(jié)構(gòu)球棍模型為 : 圖 1 青霉素結(jié)構(gòu)求棍模型圖 青霉素是β 內(nèi)酰胺內(nèi)抗生素 ,作用機(jī)理如下 : (1)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)細(xì)菌的粘肽合成酶 ,即青霉素結(jié)合蛋白 (penicillin binding proteins,PBP),抑制細(xì)胞壁的粘肽合成 ,造成細(xì)菌細(xì)胞壁缺損 ,大量的水分涌進(jìn)細(xì)菌體內(nèi) ,使細(xì)菌腫脹、破裂、死亡 。青霉素通過(guò)抑制細(xì)菌細(xì)胞壁四肽側(cè)鏈和五肽交連橋的結(jié)合而阻礙細(xì)胞壁合成而發(fā)揮殺菌作用。氣、攪拌 ,在 27℃下培養(yǎng) 24~28h,然后將種子培養(yǎng)液接種到發(fā)酵罐已滅菌的含有苯乙酸前體的培養(yǎng)基中 ,通入無(wú)菌空氣 ,攪拌 ,在 27℃下培養(yǎng) 7天。大部分發(fā)酵是絲狀菌發(fā)酵。 C,孢子培養(yǎng) ,6~8 天 )??親米 (25176。發(fā)酵初期 ,利用快效的葡萄糖進(jìn)行菌絲生長(zhǎng)。流加硫酸銨、氨水、尿素進(jìn)行補(bǔ)氮 ,控制氨基氮 %。 培養(yǎng)基種類特點(diǎn) 發(fā)酵工藝中 ,按菌種生長(zhǎng)環(huán)境順序 ,培養(yǎng)基有 : A:孢子培養(yǎng)基 :甘油、葡萄糖、蛋白胨。 第三期 :形成脂肪包涵體 ,累積儲(chǔ)藏物 ,沒(méi)有空泡 ,嗜堿性強(qiáng)。 主要設(shè)備工藝流程框圖 在工藝路線和生產(chǎn)方法確定之后 ,物料衡算開(kāi)始之前表示生產(chǎn)工藝過(guò)程的一種定性圖紙 ,詳見(jiàn)附圖。 pH 值 青霉素發(fā)酵的最適 pH值一般認(rèn)為在 ,有時(shí)也可以略高或略低一些 ,但應(yīng)盡量避免 pH值超過(guò) ,因?yàn)榍嗝顾卦趬A性條件下不穩(wěn)定 ,容易加速其水解。 消沫 發(fā)酵過(guò)程泡沫較多 ,需要加入消沫劑 ,天然油脂如玉米油 ,化學(xué)消沫劑如泡敵。對(duì)于分批補(bǔ)料發(fā)酵的生產(chǎn)階段 來(lái)說(shuō) ,維持 的臨界比生長(zhǎng)速率意味著每 46h 就要使菌絲濃度或發(fā)酵液體積加倍 ,這在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中是很難實(shí)現(xiàn)的。這種形態(tài)的控制與糖和氮源的流加狀況及速率、攪拌的剪切強(qiáng)度及比生長(zhǎng)速率密切相關(guān)。親米成熟接人生產(chǎn)米后也要經(jīng)過(guò)激烈振蕩才可放置恒溫培養(yǎng) ,生產(chǎn)米的孢子量要求每粒米 300 萬(wàn)只以上。 氮源常選用玉米漿、精制棉籽餅粉、麩皮 ,并補(bǔ)加無(wú)機(jī)氮源 (硫酸氨、氨水或尿素 )。 C 26176。因此 ,生產(chǎn)上根據(jù) 鏡檢 判斷 ,在自溶期即將來(lái)臨之際 ,迅速停止發(fā)酵 ,立刻放罐 ,將發(fā)酵液迅速送往提煉工段。 則此設(shè)計(jì)中選擇八個(gè) 500m3 的發(fā)酵罐來(lái)發(fā)酵罐。 a 發(fā)酵培養(yǎng)基 (g/l) 表 2 發(fā)酵培養(yǎng)基用量 葡萄糖 10 K2HPO4 玉米漿 40 MgSO4?7H2O 35 NH42SO4 KH2PO4 則 (1)葡萄糖 : 每周期消耗量 :375 103750kg 每年消耗量 :3750 40150000kg150t。 2)葡萄糖 每周期消耗量 : 每年消耗量 : 。缺點(diǎn)是傳熱壁較厚 ,冷卻水流速低 ,溫度效果差。優(yōu)點(diǎn)是 :加工方便 ,適用于氣溫較高 ,水源充足的地方 ,當(dāng)流速較快時(shí) ,降溫速度快。發(fā)酵過(guò)程中熱平衡方程式是 Q 發(fā)酵 Q 生物 +Q 攪拌 Q蒸發(fā) Q 顯熱 Q 輻射熱 Q 生物是細(xì)胞生長(zhǎng)中有機(jī)物分解產(chǎn)生的熱量 ,在這里我們只討論葡萄糖分解產(chǎn)生的熱量 。 種子罐 Q 攪拌 3600 125414000kj 發(fā)酵罐 Q 攪拌 3600 6402119680kj 汽化熱 Q 蒸發(fā) GI 進(jìn) ?I 出ρ 。 1?接觸器 。 (2)粉碎設(shè)備 錘式粉碎機(jī)、輥式粉碎機(jī)、齒爪式粉碎 機(jī)、濕式粉碎機(jī)、球磨機(jī)、超微粉碎機(jī)等。3轉(zhuǎn)盤 5?彈簧 。4?圓筒體 。物料在一組設(shè)備上完 成工序加工后 ,再由連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械將其運(yùn)送到另一組設(shè)備上進(jìn)行下一個(gè)工序加工 ,甚至有時(shí)直接就在連續(xù)運(yùn)輸機(jī)上進(jìn)行各種加工 ,這就使連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械成為工業(yè)自動(dòng)化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。液體培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌設(shè)備一般在由配料罐、泵、連消塔、維持罐和噴淋冷卻器組成的連消設(shè)備中進(jìn)行。 現(xiàn)在對(duì)于清洗的方法有將設(shè)備拆卸下來(lái)清洗或半機(jī)械化清洗 ,現(xiàn)在最常見(jiàn)的清洗方法是 CIP 清洗。 e、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障報(bào)警 無(wú)菌水設(shè)備 圖 12 二級(jí)反滲透制水工藝 此設(shè)備為發(fā)酵提供了所需的無(wú)菌水要求 ,使發(fā)酵 的無(wú)菌純度達(dá)到很高的水平。 b. 發(fā)酵過(guò)程容易控制 ,操作簡(jiǎn)便 ,適應(yīng)廣泛 。 內(nèi)蛇罐 36(6 組 ) ,F114m3 攪拌器直徑 :Dj1/ 擋板寬度 : 攪拌葉間距 :S2Dj , 攪拌葉與罐底距離 C Dj 。 (2)有效的利用車間建筑面積 (包括空間 )和土地 。 車間布局圖車間布局圖是根據(jù)以上工藝流程和設(shè)備選型 ,結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和廠址選擇地點(diǎn)所設(shè)計(jì)的車間各部分大小和配備設(shè)施而設(shè)計(jì)的工