年產(chǎn)300噸鏈霉素工業(yè)鹽發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 09:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 升，發(fā)酵中間產(chǎn)物未被利用即被帶出而造成不良后果，甚至使攪拌器周圍充滿氣泡從而使攪拌失去作用，造成溶氧下降。從價(jià)值工程原理出發(fā)，應(yīng)確定一個(gè)最適空氣流量vs，即不使通氣量過剩，又滿足灰色鏈霉菌對(duì)氧的需求。f、攪拌：攪拌對(duì)溶氧濃度影響最大。在培養(yǎng)過程中如停止攪拌、溶氧濃度迅速下降幾乎到0，此時(shí)如果增加空氣流量，增大罐壓都無濟(jì)于事。同時(shí)對(duì)于不同的攪拌槳形式以及速度對(duì)溶氧也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。機(jī)械攪拌能損壞菌絲體，對(duì)發(fā)酵液過濾不利，采用空氣攪拌器則克服了這一缺點(diǎn)，提高了罐的利用率。采用大直徑小漿葉的攪拌器，在適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速下，能得較高的吸氧率。另外將渦輪式改為多棒式攪拌器，可降低功率消耗近一半。 溫度 灰色鏈霉菌對(duì)溫度敏感。據(jù)報(bào)道，z38菌株對(duì)溫度高度敏感：250℃時(shí)，發(fā)酵單位為1180毫克/升/118小時(shí)；27℃時(shí),，2041毫克/升/118小時(shí)；29℃時(shí)，2194毫克升/104小時(shí)，而31 ℃時(shí)則為414毫克/升/72小時(shí)?！孀笥?。有些人認(rèn)為不一定在24~31℃的范圍，應(yīng)隨菌株不同而適宜溫度有所改變。 pH值 pH值直接影響到發(fā)酵過程中各種酶活動(dòng)，影響菌體對(duì)基質(zhì)代謝的速度，甚至改變菌體的代謝途徑及細(xì)胞結(jié)構(gòu)。菌體的發(fā)育生長(zhǎng)和抗生素的合成有不同的適宜pH值。發(fā)酵過程中pH值必須予以控制，才能符合菌體生長(zhǎng)和抗生素合成的需要。影響pH值的因素有生化反應(yīng)過程特性，以及發(fā)酵過程的環(huán)境變量，如溫度。另外，作為發(fā)酵過程氮源的(NH4)2S04和碳源的糖等補(bǔ)料加到發(fā)酵液中也會(huì)影響pH值。~，~，對(duì)鏈霉素的生物合成不利。pH對(duì)鏈霉素發(fā)酵影響很大，故很多國(guó)家為了準(zhǔn)確控制pH值，使用pH自動(dòng)控制裝置。這樣，可提高發(fā)酵單位，又可以減少培養(yǎng)基中碳酸鈣的用量，在發(fā)酵液預(yù)處理時(shí)，還可減少中和用的酸量。 提取工藝 經(jīng)四級(jí)或三級(jí)發(fā)酵生物合成鏈霉素。發(fā)酵液用水稀釋，草酸酸化至pH3．0左右，加熱至75～80C，通過離心分離或板框過濾，除去大量不溶性菌絲體、酸性蛋白、鈣鎂離子、培養(yǎng)基殘?jiān)入s質(zhì)，冷卻至15℃以下，再用NaOH中和得到符合離子交換工藝要求的澄清鏈霉素原液。這一過程在生產(chǎn)上稱為發(fā)酵液的預(yù)處理。原液中的鏈霉素在水溶液中離解成三價(jià)陽離子，應(yīng)用鈉型弱酸性陽離子交換樹脂110樹脂或大孔D一152樹脂進(jìn)行吸附，洗脫后成為鏈霉素洗脫液，在這一步提取過程中使水溶液中的鏈霉素得到富集，含量由不到1％濃縮到20％，同時(shí)，通過離子交換樹脂的選擇作用，除去絕大部分的無機(jī)離子、色素、蛋白及可見的固形物等。鏈霉素提取液經(jīng)大孔伯胺基吸附樹脂D303樹脂通過Schiff反應(yīng)除去雙氫鏈霉糖、鏈霉胍、鏈霉胺等不含醛基的鏈霉素同系物，再經(jīng)強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂125樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂703樹脂組成的混合床脫鹽中和得到提純液。提純液先經(jīng)藥用活性炭脫色處理，吸附色素和細(xì)菌內(nèi)毒素，經(jīng)減壓蒸發(fā)，在45℃以下濃縮，鏈霉素含量由10％左右濃縮到45％。最后為了進(jìn)一步提高成品色級(jí)和保證細(xì)菌內(nèi)毒素及熱原合格，加入一定量的藥用活性炭脫色處理得到符合質(zhì)量要求的成品濃縮液。成品濃縮液經(jīng)過石棉板除菌過濾，噴霧干燥得到白色或類白色的無菌粉末，分裝出廠。 菌種斜面孢子培養(yǎng)搖瓶種子培養(yǎng)種子罐培養(yǎng)空氣粗過濾空氣壓縮機(jī)兩級(jí)冷卻氣液分離過濾除菌原料預(yù)處理水解過濾醪液滅菌發(fā)酵發(fā)酵液發(fā)酵液預(yù)處理初步純化精制成品分裝出廠稀釋草酸酸化加熱至75～80℃過濾濾液冷卻至15℃以下鏈霉素原液陽離子交換洗脫液D303樹脂Schiff反應(yīng)脫鹽中和鏈霉素提純液藥用活性炭脫色減壓蒸發(fā)濃縮除菌過濾噴霧干燥圖1 硫酸鏈霉素生產(chǎn)工藝流程圖重復(fù)2次5物料衡算及能量衡算 首先計(jì)算生產(chǎn)1000kg成品鏈霉素所需耗用的原輔材料及其他物料量：1. 發(fā)酵液量： V1=1000800247。[25000(11%)95%70%]=2. 種子液量(接種量為15%): V2=V115%=3. 牛肉膏耗用量： 種子液用量：V26%=1036%= 4. 葡萄糖耗用量： 種子液用量：V24%=1034%= 發(fā)酵液用量：V14%=1034%= 葡萄糖總共耗用量：+=5. KH2PO4耗用量： 種子液用量：V21%=1031%= 發(fā)酵液用量：V1%=103%= KH2PO4總共耗用量：+=6. MgSO4耗用量： 種子液用量：V21%=1031%=7. 黃豆餅粉耗用量： 發(fā)酵液用量：V1%=103%=8. 玉米漿耗用量： 發(fā)酵液用量：V1%=103%=9. （NH4）2SO4耗用量： 發(fā)酵液用量：V1%=103%=： 發(fā)酵液用量：V1%=103%=： 發(fā)酵液用量：V1%=103%=300噸/a，鏈霉素廠發(fā)酵車間的生物料衡算物料名稱生產(chǎn)1000kg鏈霉素產(chǎn)品的物料量300t/a，鏈霉素生產(chǎn)的物料量每日物料量發(fā)酵液量(m3)14583種子液量(m3)牛肉膏耗用量(kg)131256葡萄糖耗用量(kg)670824KH2PO4耗用量(kg)MgSO4耗用量(kg)21876黃豆餅粉耗用量(kg)116664玉米漿耗用量(kg)218745（NH4）2SO4耗用量(kg)72915豆油耗用量(kg)29166CaCO3耗用量(kg)，利用直接蒸汽混合加熱，蒸汽消耗量為：式中:D——蒸汽消耗量,kg G——被加熱料液量,kgc——料液的比熱,kJ/(kg℃)t2——加熱結(jié)束時(shí)料液的溫度,℃t1——加熱開始時(shí)料液的溫度,℃i——蒸汽的熱焓,kJ/kgη——加熱過程中由于熱損失而增加的蒸汽消耗量,η可取5%10%又料液的比熱：c=+（1x） x——固形物的質(zhì)量百分比 根
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