【正文】 年產(chǎn) 30 噸硫酸慶 大霉素工程發(fā)酵車間的初步設(shè)計(jì) 生工 071 072 班 第 5 組 第 11 頁 3. 硫酸根鑒別反應(yīng)： 1) 加氯化鋇有白色沉淀。 2) 加醋酸鉛 3) 加鹽酸不生成白色沉淀。 167。 包裝 方法 本產(chǎn)品通過美國 FDA 認(rèn)證，主要用于出口，產(chǎn)品為粉劑。用鋁罐包裝標(biāo)準(zhǔn)為 5 公斤一罐，內(nèi)襯塑料袋。 167。 5 生產(chǎn)方法及工藝流程 167。 生產(chǎn)方法 生物合成慶大霉素的可能途徑如下： D葡萄糖→ 2脫氧青蟹肌醇→ 2脫氧青蟹醇胺 ↓ ↓ D葡萄糖胺→ 巴龍胺 ← 2脫氧鏈霉胺 ↓ 慶大霉素 A ↓ C甲基化和差向異構(gòu)化 慶大 X2 脫氧↓氨基化↓ L甲基化 抗生素 JI20A 抗生素 G418 脫氧↓ ↓脫氧，氨基化 慶大霉素 C1a 抗生素 JI20B ↓ N甲基化 ↓脫氧差向異構(gòu)化 慶 大霉素 C2b 慶大霉素 C2 ↓ N甲基化 慶大霉素 C1 注：本設(shè)計(jì)所采用的工藝路線為先從沙土管中取出孢子接種到原斜面上（或從液氮保存的孢子接種到原斜面上）， 7 天后接合格種子到代 1 斜面上， 6 天后接白色豐滿的菌落到搖瓶中， 后接 68 瓶搖瓶種子到小罐中，并經(jīng)中罐種子擴(kuò)大培養(yǎng)后接到發(fā)酵罐中，接種方法為單種，放罐后至 后處理車間。 167。 工藝過程 167。 工藝流程框圖 注：本框圖僅為發(fā)酵部分（設(shè)備參數(shù)供參考） 年產(chǎn) 30 噸硫酸慶 大霉素工程發(fā)酵車間的初步設(shè)計(jì) 生工 071 072 班 第 5 組 第 12 頁 167。 工藝流程說明 工藝特點(diǎn)： 本工藝工程為三級(jí)發(fā)酵，小罐 中罐 大罐。中罐、小罐培養(yǎng)時(shí)間短，培養(yǎng)基一次投入，中間不補(bǔ)料，大罐考慮到各種由于底物濃度過高引起的底物抑制情況以及產(chǎn)物合成期對(duì)營養(yǎng)成分的需求，采用中間補(bǔ)料。主要補(bǔ)全料、補(bǔ)稀料、補(bǔ)氨水、通過氫氧化鈉調(diào)節(jié) pH，手動(dòng)加消沫油，在種子階段，對(duì)無菌要求較高。 補(bǔ)料 情況： １、 補(bǔ)全料： 一個(gè)發(fā)酵周期約補(bǔ) 3 次。每噸發(fā)酵液約補(bǔ) 370L 全料。 從發(fā)酵 20 小時(shí)開始補(bǔ)全料，至 30 小時(shí)時(shí)結(jié)束。根據(jù)發(fā)酵液還原糖含量水平控制具體補(bǔ)全料體積及時(shí)間。 ２、 補(bǔ)稀料：一個(gè)發(fā)酵周期補(bǔ) 2 次左右。每噸發(fā)酵液約補(bǔ) 200L 稀料。 自發(fā)酵 40 小時(shí)后開始補(bǔ)稀料，根據(jù)發(fā)酵液還原糖含量水平控制，保持還原糖濃度大于等于 ３、 補(bǔ)氨水：自發(fā)酵 33 小時(shí)開始補(bǔ)氨水，每 4 小時(shí)補(bǔ)一次，每次 1015L，使發(fā)酵液 中氨氮濃度不低于 45mg/100ml。 小罐種子培養(yǎng) 36177。 ℃， 2430h 轉(zhuǎn)速 60300rpm，攪拌功率 通氣量 2m3/min,罐壓 液氮保藏 (196℃ ) 沙土管保藏 (24℃ ) 斜面培養(yǎng) 恒溫恒濕 3536℃， 7 天 原斜面孢子 斜面培養(yǎng) 恒溫恒濕 3435℃， 6 天 斜面孢 子 (代 1) 搖瓶培養(yǎng) 3334℃， 轉(zhuǎn)速 250rpm 裝量 80ml/750ml 接種量一塊斜面 /瓶 5064hr 搖瓶種子 小罐種子 中罐種子培養(yǎng) 36177。 ℃， 25hr轉(zhuǎn)速 60240rpm 接種量 15% 通氣量 罐壓 攪拌功率 22kw 中罐種子 大罐發(fā)酵 36177。 ℃， 136hr轉(zhuǎn)速 60130rpm 接種量 15% 通氣量 罐壓 攪拌功率 115kw 接種量 10% 裝料 60% 大罐發(fā)酵液 提煉車間 年產(chǎn) 30 噸硫酸慶 大霉素工程發(fā)酵車間的初步設(shè)計(jì) 生工 071 072 班 第 5 組 第 13 頁 ４、 補(bǔ)油：手動(dòng)加入。 ５、 補(bǔ)氫氧化鈉：調(diào)節(jié)發(fā)酵液 pH，與 pH 環(huán)控，保持發(fā)酵液 pH 在 之間。 中間取樣分析： 小罐：培養(yǎng) 4 小時(shí)后取樣分析，測(cè) PH、氨氮、效價(jià)、菌絲濃度等。 中罐：培養(yǎng) 4 小時(shí)后取樣分析，測(cè) PH、氨氮、效價(jià)、菌絲濃度等。 大罐：培養(yǎng) 14 小時(shí)后開始取樣分析，每 4 小時(shí)取樣測(cè) pH、氨氮，每 8 小時(shí)取一次樣，分析全糖、氨氮、 PH、還原糖、效價(jià)等。培養(yǎng) 20 小時(shí)后取樣加無菌肉湯， 4 小時(shí)后取無菌斜面， 37℃恒溫培養(yǎng)，放罐前涂片鏡檢。 異常發(fā)酵處理： 中罐、小罐染菌一般采取放罐措施。 大罐染菌，若在接種后不久即在 發(fā)酵前期，可將培養(yǎng)基返回連消系統(tǒng)重新消毒；若在中后期，對(duì)發(fā)酵影響較大的，倒罐，影響較小的，可采用降溫，一般降至 32℃培養(yǎng)，并將別的大罐發(fā)酵液倒一部分進(jìn)去，加強(qiáng)生長菌的優(yōu)勢(shì)抑制雜菌的生長；另外，對(duì)染菌罐補(bǔ)料可減少補(bǔ)料量 ，至雜菌得到抑制后再加大補(bǔ)料量。若在發(fā)酵后其染菌，可考慮提前放罐，若染菌罐含大量雜菌，過濾速度緩慢，則放罐前加熱至 45℃， 15min，然后再提煉。 發(fā)酵中遇空氣精過濾器阻塞，空氣流量下降，過濾器兩端壓差增大，可立即調(diào)換過濾器內(nèi)芯。 年產(chǎn) 30 噸硫酸慶 大霉素工程發(fā)酵車間的初步設(shè)計(jì) 生工 071 072 班 第 5 組 第 14 頁 167。 設(shè)備框圖 預(yù)過濾器 精過濾器 一級(jí)種子罐 蒸汽過濾器 預(yù)過濾器 精過濾器 二級(jí)種子罐 蒸汽過濾器 預(yù)過濾器 精過濾器 發(fā)酵罐 蒸汽過濾器 氨水罐 預(yù)過濾器 精過濾器 NaOH 罐 蒸汽過濾器 消沫油罐 全料罐 稀料罐 167。 生產(chǎn)特點(diǎn) 發(fā)酵生產(chǎn)一般要經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)歷程，這對(duì)反應(yīng)條件的控制要求很高，稍有偏差，就可能得不到有 用的產(chǎn)物，嚴(yán)重的還會(huì)染菌。 發(fā)酵也是一個(gè)時(shí)間較長的過程，各步反應(yīng)都需要一定的反應(yīng)時(shí)間，往往需要一定的溫度、壓力、溶氧水平和 PH，這就要求控制調(diào)節(jié)的持續(xù)性與速度的靈敏性，需在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控。 發(fā)酵車間不涉及提煉，蒸汽和酸堿用量很大，不適用有機(jī)溶媒，故原料、中間體、產(chǎn)品無毒性，車間內(nèi)環(huán)境無易燃易爆。 167。 工藝介質(zhì)的腐蝕性 發(fā)酵流程對(duì)管道要求較高，根據(jù)管道中的料液的腐蝕性、毒性等特性，以及對(duì)無菌度的要求，要選擇不同等級(jí)及材質(zhì)的管道。 空氣總過濾器 二級(jí)空氣過濾 器 二級(jí)空氣過濾 器 年產(chǎn) 30 噸硫酸慶 大霉素工程發(fā)酵車間的初步設(shè)計(jì) 生工 071 072 班 第 5 組 第 15 頁 表 52 管道等級(jí)及材料選用表 典型介質(zhì) 管道等級(jí) 生活用水、工業(yè)用水、低壓消防水、循環(huán)冷卻水 B1B 蒸汽、熱水、冷凝水 B1E 一般工藝介質(zhì)（非易燃、易爆的中心物料）、排氣（無腐蝕性） B1M 一般易燃、易爆、有毒、刺激性物料（氯氣、甲醇、油品等） B1N 潔凈物品（純水、過濾壓縮空氣、無菌物料等） E1D 167。 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 設(shè)計(jì)思想：發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的工藝過程，常要一定的溫度、壓力、 PH、轉(zhuǎn)速，同時(shí)通過這些參數(shù)也可監(jiān)測(cè)發(fā)酵情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，也可結(jié)合自動(dòng)化儀表裝置實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)控制，另外設(shè)置流量記錄控制點(diǎn)檢 測(cè)流量，人工調(diào)節(jié)。 各罐通氣量，罐溫，溶氧，攪拌轉(zhuǎn)速現(xiàn)場(chǎng)集中顯示 /控制，上位機(jī)設(shè)置在控制室。要求如下： ① 灌壓現(xiàn)場(chǎng)指示； ② 液位報(bào)警指示，手動(dòng)加消泡劑； ③ 罐溫控制： 5 m3 罐及以下采用自動(dòng)控制， 5 m3 罐以上采用加熱、冷卻手動(dòng)切換，冷卻自動(dòng)控制，加熱手動(dòng)控制； ④ 空氣流量：種子罐用轉(zhuǎn)子流量計(jì)檢測(cè)，發(fā)酵罐用渦輪流量計(jì)檢測(cè)記錄； ⑤ 溶氧：監(jiān)測(cè)記錄，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)空氣流量調(diào)節(jié)溶氧； ⑥ 自動(dòng)補(bǔ)料：補(bǔ)料采用氣動(dòng)隔膜閥計(jì)算機(jī)控制； ⑦ 轉(zhuǎn)速顯示及變頻調(diào)速； ⑧ 連消系統(tǒng)：溫度、物料流量連鎖控制； ⑨ 空氣系統(tǒng)：溫度自動(dòng)控制。 參見：發(fā)酵車間帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（圖號(hào) 0805P31 0805P32 0805P33） 167。 6 原料及中間產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格 167。 原料及中間產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格 表 61 原料及中間產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格 序號(hào) 名稱 規(guī)格 分析方法 用途 備注 1 葡萄糖 化學(xué)純 碘量法 斜面、搖瓶培養(yǎng)基 2 葡萄糖 工業(yè)用 碘量法 各罐用碳源、能源 又稱右旋糖 3 黃豆餅粉 工業(yè)用 測(cè)定水分及揮發(fā)物含量 測(cè)定灰分 凱氏定氮法測(cè)定總氮量 折光法測(cè)油含量 精纖維及重金屬含量 用作氮源 含油量 高 4 豆油 工業(yè)用 用灼燒殘?jiān)y(cè)含磷量 用 KOH 標(biāo)準(zhǔn)液滴定效價(jià) 消泡劑 無懸浮物、雜物等 5 碳酸鈣 工業(yè)用 用反滴定法測(cè)定，想加入過量標(biāo)準(zhǔn) HCl 溶液，再用 NaOH 標(biāo)定 調(diào)節(jié) PH 不溶于水 6 淀粉 工業(yè)用 / 各罐用碳源、能源 年產(chǎn) 30 噸硫酸慶 大霉素工程發(fā)酵車間的初步設(shè)計(jì) 生工 071 072 班 第 5 組 第 16 頁 7 硝酸鈉 化學(xué)純 / 無機(jī)鹽 8 酵母粉 工業(yè)用 / 9 蛋白胨 工業(yè)用 / 10 硫酸亞鐵 化學(xué)純 / 無機(jī)鹽 11 淀粉酶 化學(xué)純 / 水解淀粉 12 氨水 工業(yè)用 酸堿滴定法 調(diào)節(jié) PH 有特殊臭味 13 磷酸二氫鉀 工業(yè)用 取樣 加入 水 10ml 溶解，加入 NaCl 溶液20ml 后加酚酞用 NaOH 滴定 用作無機(jī)鹽 易受潮 14 氯化鈉 化學(xué)純 取樣約 50ml溶解，加 2%糊精液 5ml與熒光黃指示液 58 滴，用 AgNO3 滴定，提供無機(jī)鹽 又稱精鹽 15 氯化鈷 化學(xué)純 酸性條件下加入碘化鉀，折算為鈷量相當(dāng)?shù)牡猓僖粤虼蛩徕c反滴定 有利于維生素 B12合成 含六分結(jié)晶水 16 工業(yè)用水 自來水 pH 計(jì)測(cè) pH 標(biāo)準(zhǔn)堿液測(cè)定 CO2 含量 用 Na2B4O2 標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定 CO2 含量 (總堿度 ) 溶氧測(cè)定 ，堿性條件下使 Mn2+氧化酸性條件下使之還原，同時(shí)氧化 I生成 I2，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定 銀量法測(cè)定氯離子 絡(luò)合法測(cè)定水的硬度 培養(yǎng)