【正文】 3）產業(yè)化可行性分析（1）在支鏈氨基酸發(fā)酵生產方面已有相當好的研究基礎。（4）基于神經網絡模型的支鏈氨基酸發(fā)酵過程在線優(yōu)化控制和早期預警技術第一步：確定基于Cascaded神經模糊系統的支鏈氨基酸發(fā)酵過程的神經網絡模型，以及其依據歷史和在線罐批數據的在線訓練方法；第二步：確定支鏈氨基酸發(fā)酵過程特征的提取技術，依據所提取出的特征以及量子遺傳算法和價格成本體系，提出效益函數核算的優(yōu)化方法；第三步：以支鏈氨基酸發(fā)酵過程控制為對象，提出支鏈氨基酸發(fā)酵過程的反饋信息控制和早期預警方法，依據下圖中所示的變量預測結果和效益函數預測結果，給出反饋信息控制以及判斷是否需要早期預警，并由此開發(fā)支鏈氨基酸發(fā)酵過程在線狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和早期預警技術，實現支鏈氨基酸發(fā)酵過程的智能優(yōu)化與自動控制，以提高支鏈氨基酸發(fā)酵過程的科學性和經濟性。第三步：提出支鏈氨基酸發(fā)酵過程的優(yōu)化控制策略，使代謝流量更多(或更快)地轉向目標代謝產物支鏈氨基酸的生物合成，提高支鏈氨基酸的轉化率和生產強度。該部分研究結果將為以下的進一步大罐優(yōu)化研究提供良好的研究基礎。第二步：在研究不同環(huán)境條件對支鏈氨基酸發(fā)酵過程影響的基礎上，進一步分析不同溫度、pH、攪拌轉速(剪切)和溶解氧濃度下發(fā)酵過程的動力學參數及流變學參數的變化特性，提出分階段溶解氧、攪拌轉速控制、溫度控制及pH控制策略，將環(huán)境條件分別控制在最適合細胞生長或最適合支鏈氨基酸合成的水平，為進一步優(yōu)化提供依據。同時構建高效清潔的支鏈氨基酸產物分離體系，研究其放大規(guī)律。3）工藝流程圖過 濾糖 液糖液來自淀粉糖車間流加糖配 料連 消發(fā) 酵膜 濾樹脂脫色（陽柱脫色、陰柱脫色）結 晶離 心干 燥篩 分稱 重包 裝 色氨酸生產工藝流程圖4）生產設備 主要生產設備一覽表序號名稱規(guī)格及技術數據單位數量備注一發(fā)酵工段1流加糖計量罐1m3臺2不銹鋼2流加糖貯罐5m3臺2不銹鋼3培養(yǎng)基連消系統臺1不銹鋼4實消罐10m3臺2不銹鋼5一級種子培養(yǎng)罐1m3，帶攪拌臺1不銹鋼6二級種子培養(yǎng)罐5m3，帶攪拌臺1不銹鋼7發(fā)酵罐50m3，帶攪拌臺12不銹鋼8無菌空氣過濾裝置套1不銹鋼9營養(yǎng)鹽配制罐 2m3，帶攪拌臺1不銹鋼10消泡液罐 m3，帶攪拌臺1不銹鋼二提取、精制工段1中間罐50m3，帶攪拌臺4不銹鋼2金屬膜過濾系統套2不銹鋼3色譜分離設備SSMB套1不銹鋼4蒸發(fā)濃縮系統熱泵型，三效并流自由降膜蒸發(fā)器 套1不銹鋼5脫色裝置套2不銹鋼6酸化罐50m3臺6不銹鋼7調酸罐 3m3臺1不銹鋼8高流罐2m3臺1不銹鋼9洗脫罐10m3臺2不銹鋼10結晶罐10m3臺6不銹鋼11助晶槽10m3臺3不銹鋼12母液罐臺不銹鋼13洗水罐臺不銹鋼14洗液罐臺不銹鋼15分離設備臺2三干燥包裝工段1成品貯罐20 m3臺2不銹鋼2流化床干燥機2 t/h臺13吸送系統套14暫存?zhèn)}20m3臺1不銹鋼5自動包裝機 t/h套1支鏈氨基酸1）采用的工藝技術路線 支鏈氨基酸總體技術路線圖本項目所采用的總體技術路線如上圖所示。末級閃蒸降溫結晶，閃蒸汽用冷凍水冷凝，母液溫度降低從而降低了母液中色氨酸的濃度，晶體進一步長大，其粒徑均勻，粒徑可達150目左右，便于分離，料液蒸發(fā)結晶在全封閉設備內進行，符合食品衛(wèi)生要求，自動化程度高，省人工費用；（5）采用工業(yè)色譜（即工業(yè)ISMB四柱式連續(xù)色譜）技術回收色氨酸，排出銨鹽、其它氨基酸等雜質，回收了色氨酸，提高了結晶器進料純度。2） 工藝特點（1）使用過濾直徑與蛋白直徑大小錯開的超濾膜過濾洗滌，減緩膜通量的衰減，增加洗滌液用量，使收率達到95%以上；（2）使用特殊脫色工藝，既保證脫色效果又降低脫色損失；（3）選用連續(xù)吸附洗脫工藝，逆流吸附，殘液通過新鮮的樹脂后排出，產品損失少，逆流氨水洗脫，樹脂的洗脫率高，氨水消耗低，占地也很小，大幅降低土建投資與運行費用；（4）使用料液預濃縮，降低了等電結晶的醋酸消耗。發(fā)酵完畢后，醪液酸化，用超濾加洗滌過濾除去菌體和大部分蛋白，再經過脫色過濾后，上柱吸附、殘液再調酸后上柱吸附，吸附柱洗滌、氨水洗脫后獲得較高純度的產液，用蒸發(fā)器濃縮后調PH送入結晶器蒸發(fā)結晶，晶液經洗滌分離獲得產品，部分母液返回到結晶進料處，部分母液排出系統，經脫色、色譜分離回收色氨酸，色譜分離的其它氨基酸和氨鹽溶液排出系統。不銹鋼941發(fā)酵空氣過濾系統不銹鋼242電動葫蘆3t243冷干機6合計128 提取精制車間主要設備一覽表序號設備名稱材質數量備注1臥螺機（450型）112平板分離機不銹鋼63氣流干燥裝置（5t/h）24洗晶罐(20m3)30495等電罐(230m3)不銹鋼86連續(xù)等電罐(230m3)不銹鋼47發(fā)酵接收罐(290m3)不銹鋼28濃縮接收罐(75m3)不銹鋼29變晶冷卻罐(75m3)不銹鋼310濕料倉10m311中和罐(75m3)碳鋼312一次母液罐(50m3)碳鋼213二次母液罐(70m3)碳鋼314酚醛玻璃罐215四效濃縮系統30T/hr304116脫氨器3T/hr117水解過濾系統防腐118離子交換柱Ф30006000A3襯玻璃鋼1019高流份儲罐100m3304220板框過濾機120m3聚丙烯421交流脫色液罐80m3304222粗晶溶解罐20m3304223四柱連續(xù)色譜ISMB124高濃度廢水儲罐150m3A3襯玻璃鋼225中低濃度廢水儲罐150m3A3襯玻璃鋼226自動包裝機2T/hr227料倉20m32合計89 其它氨基酸色氨酸1）工藝簡述發(fā)酵采用先進的濃糖流加工藝，即將滅菌后的底料和足量的菌種接入發(fā)酵罐，在通風和攪拌的條件下，不斷向發(fā)酵罐中流加經滅菌的濃糖液，以保證發(fā)酵順利進行并獲得較高的產酸率。1200*200030尾氣罐(30m3)碳鋼231殘液罐(3m3)碳鋼232分汽缸碳鋼233空氣總過濾器不銹鋼2216。3000*600024旋擊分離器不銹鋼1225熱水罐(80m3)碳鋼226流加糖罐(60m3)碳鋼4216。工藝流程圖菌種 空壓機濃糖液 滅菌液氨 消泡劑 一級種子 ← 過分濾器 總補糖 → 過糖液 滅菌 發(fā) 酵 ← 二級種子 過分濾器 濾補N 補鹽 ← 過分濾器 ← ← ← 器膜過濾 菌體 干燥 飼料 肥料 清夜 濃縮 蒸發(fā)結晶 ← 脫氨脫色過濾←除陰離子蘇氨酸液 濃廢水離心 母液 離子交換 晶體 中低濃度廢水 干燥 生化處理包裝成品 蘇氨酸生產工藝流程圖主要設備 蘇氨酸發(fā)酵車間主要生產設備表序號設備名稱材質數量備注1貯糖罐(187m3)不銹鋼42發(fā)酵配料罐(100m3)不銹鋼23糖液泵不銹鋼24發(fā)酵連消泵不銹鋼45板式換熱器不銹鋼26加熱器鑄鋼27發(fā)酵連消罐()不銹鋼38板式換熱器不銹鋼69發(fā)酵罐(350m3)復合板710輸送泵不銹鋼211陶瓷膜超濾800m2不銹鋼112發(fā)酵液儲罐350m3不銹鋼213清液儲罐150m3不銹鋼214濃菌液儲罐60m3不銹鋼215中儲罐80m3不銹鋼216營養(yǎng)物槽(3m3)不銹鋼217營養(yǎng)泵不銹鋼418營養(yǎng)物罐(3m3)碳鋼219種子聯銷泵不銹鋼420加熱器碳鋼221種子維持罐()不銹鋼1216。末級閃蒸降溫結晶，閃蒸汽用冷凍水冷凝，母液溫度降低從而降低了母液中蘇氨酸的濃度，晶體進一步長大，其粒徑均勻，粒徑可達150目左右，便于分離，料液蒸發(fā)結晶在全封閉設備內進行，符合食品衛(wèi)生要求，自動化程度高，省人工費用；（5）采用工業(yè)色譜（即工業(yè)ISMB四柱式連續(xù)色譜）技術回收蘇氨酸，排出銨鹽、其它氨基酸等雜質，回收了蘇氨酸，提高了結晶器進料純度。其技術具有國際先進水平。采用先進的微生物分子定向育種技術，改造生產菌株，構建高產蘇氨酸大腸桿菌基因工程菌。4）年產量：每年工作日按330天計算，152330=50252噸。日發(fā)酵產量：5=162噸。計算 12%270=。主要技術指標1）技術指標：培養(yǎng)溫度37℃，發(fā)酵產酸率12%，糖酸轉化率52%，發(fā)酵周期36小時，提取收率94%。發(fā)酵完畢后，醪液酸化，用超濾膜及錯流過濾加洗滌過濾除去菌體和大部分蛋白，再經過脫色過濾后，上柱吸附、殘液再調酸后上柱吸附，吸附柱洗滌、氨水洗脫后獲得較高純度的產液，用多效蒸發(fā)器濃縮后調PH送入結晶器蒸發(fā)結晶，晶液經洗滌分離獲得產品，部分母液返回到結晶進料處，部分母液排出系統，經脫色、色譜分離回收蘇氨酸，色譜分離的其它氨基酸和氨鹽溶液排出系統。 有機肥產品技術要求項 目指標有機質(以干基計)，% ≥30水分（游離水），% ≤20總養(yǎng)分（氮+五氧化二磷+氧化鉀）(以干基計)，% ≥酸堿度（pH值）糞大腸菌群數，個/g(mL) ≤100蛔蟲卵死亡率，% ≥95蛋白飼料（副產品）菌體蛋白執(zhí)行企業(yè)標準，主要質量指標如下：粗蛋白含量≥55%含水率≤10% 產品生產工藝流程簡述流程簡述發(fā)酵采用先進的濃糖流加工藝，即將滅菌后的培養(yǎng)基和菌種接入發(fā)酵罐，在通風和攪拌的條件下，不斷向發(fā)酵罐中流加經滅菌的濃糖液，以保證發(fā)酵順利進行并獲得較高的產酸率。 生產技術方案 產品質量標準L蘇氨酸執(zhí)行《飼料級蘇氨酸》（GB/T219792008）標準 飼料級蘇氨酸標準項 目質量指標一級二級含量（以干基計%），≥比旋光度[ａ]D20～干燥失重%，≤灼燒殘渣%，≤重金屬（以Pb計mg/kg），≤20砷（以As計），mg/kg，≤2飼料級色氨酸質量標準（企業(yè)標準）項目 指標L色氨酸 ≥98%干燥失重 ≤%氯化物（以氯化鈉計） ≤%重金屬（以Pb計） ≤20ppm砷（以As計） ≤2ppm支鏈氨基酸（企業(yè)標準）項目 指標含量 ≥98%干燥失重 ≤%氯化物（以氯化鈉計） ≤%重金屬（以Pb計） ≤20ppm砷（以As計） ≤2ppm衛(wèi)生標準：衛(wèi)生標準均按《飼料衛(wèi)生標準》（GB130782001）規(guī)定執(zhí)行。（3）首次應用了膜分離和工業(yè)色譜分離提純技術，實現產品的高純度分離，達到EP的高端質量標準。通過前期的研究工作，已取得如下階段性成果：（1