红霉素发酵工艺控制及操作 ppt课件

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红霉素发酵工艺控制及操作

安全防护措施及注意事项
定期检查设备，确保正常运转
穿戴防护服和口罩，确保操作人员安全
严格控制温度和湿度，避免异常发酵
及时处理异常情况，防止事故发生
应急处理方案及演练
制定应急处理方案：针对可能出现的异常情况，制定相应的应急处理措施，包括工艺控制、设备维护、安全防护等方面。
定期进行演练：通过模拟异常情况，定期进行演练，提高操作人员的应对能力和安全意识。
接种：将种子液按比例接入发酵培养基中。
发酵：在适宜的温度、pH和溶氧条件下进行发酵培养。
产物提取：发酵结束后，采用适当的提取方法将红霉素从发酵液中分离出来。
提取分离的操作步骤
过滤：将发酵液过滤，去除杂质和菌体。
结晶：在浓缩液中加入溶剂，使红霉素结晶析出。
添加标题
添加标题
添加标题
人工成本。
加强副产物利用：对副产物进行综合利用，提高产品的附加值，降
低生产成本。
环境保护及可持续发展
红霉素发酵工艺的环保要求将更加严格，以减少对环境的负面影响。
红霉素发酵工艺的可持续发展将更加注重资源利用效率和能源消耗，以实现经济、社会和环境的协调发展。
未来红霉素发酵工艺将更加注重生物技术的研发和应用，以提高生产效率和产品质量，同时减少对环境的污染。
红霉素发酵的工艺特点
温度控制：通过调节温度来控制菌体生长和代谢
高密度发酵：红霉素发酵采用高密度培养基，提高产物浓度
补料控制：通过补料来控制发酵液中的营养物质浓度，促进
菌体生长和产物合成
溶氧控制：通过控制溶氧水平来影响菌体代谢途径，提高红
霉素产量
红霉素发酵的工艺参数
温度：维持在30-37℃，以34℃最适宜压力：维持在0.2-0.3Mpa 湿度：保持相对湿度为70%-80% 搅拌速度：根据发酵规模和设备条件进行适当调整，以保证良好的溶氧水平

红霉素的发酵生产工艺

产酸塔：通过酸化菌分解成挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。
厌氧塔：甲烷细菌利用乙酸或氢气和二氧化碳形成CH4。
曝气沉淀池：将空气中的氧强制溶解到混合液中的过程。
废水中有机物的回收处理工段:主要是丙酮的回收，初馏和精馏两道工序。
废液贮罐→粗馏再沸器→粗馏塔→冷却器→精馏塔→精馏再沸器→精贮藏罐→冷凝器→冷却塔→冷凝器→贮罐→装桶
发酵液
碱化
加4％硫酸锌
板
框
调节
过
PH
滤
溶媒萃取
溶媒再生套用
废水排放
离心机分
离
晶体烘干
过
加入
溶媒
滤
NaSCN
相
主要缺点为：
a.需要大量絮凝剂红霉素过滤时消耗的絮凝剂主要是硫酸锌，并且硫
酸锌作为重金属，过滤菌渣不容易处理。 b.萃取工艺成本较高红霉素萃取工艺需要消耗大量的复合溶媒，溶媒需
此外，对支原体、放线菌、螺旋体、立克次体、衣原体、奴卡菌、少数分枝杆菌和阿米巴原虫有抑制作用。金黄色葡萄球菌对本品易耐药。
作用机制主要是与糖核蛋白体的移位过程，妨碍肽链增长，抑制细菌蛋白质的合成，系抑菌剂
适应症
适用于支原体肺炎、沙眼衣原体引起的新生儿结膜炎、婴儿肺炎、生殖泌尿道感染（包括非淋病性尿道炎）、军团菌病、白喉（辅助治疗）及白喉带菌者、皮肤软组织感染、百日咳、敏感菌（流感杆菌、肺炎球菌、溶血性链球菌、葡萄球菌等）引起的呼吸道感染（包括肺炎）、链球菌咽峡炎、李斯德菌感染、风湿热的长期预防及心内膜炎的预防、空肠弯曲菌肠炎，以及淋病、梅毒、痤疮等。
红霉素的发酵生产工艺
主要内容
1、红霉素的简介 2、红霉素的发酵工艺流程 3、红霉素发酵工艺中的废水及废渣的处理

红霉素的发酵生产工艺

100℃
压缩空气
一级冷却器
二级冷却器
三级冷却器
旋风分离器
加热器
40℃ 左右，器精过滤掉>0.3um 器分进无菌空气 65-70%湿度尘埃过过发酵尘埃<0.01um 滤滤过滤掉 5罐 10um尘埃器蒸蒸汽（含锈渣）汽
总过滤器
压榨脱水
螺旋输送进料
一级气流干燥（95℃）
冷却（室温）
二级旋风分离器
二级气流干燥
一级旋风分离器
装料
发酵液滤渣脱水干燥肥料超滤连续立交除杂纳滤浓缩加碱或NaSCN
透析液
废液排放
晶体
丙酮溶解
水溶液 EA 工序
三达公司红霉素提取新工艺
加水再结晶
结晶过滤烘干
回收丙酮
废水处理
滞留 5小时生产车间污水栅格一级调节池滞留 3 天一级气浮池滞留 3.5 小时二级调节池
氧化沟曝气池
药理作用
本品为大环内酯类抗生素，抗菌谱与青霉素近似，对革兰阳性菌，如葡萄球菌、化脓性链球菌、绿色链球菌、肺炎链球菌、粪链球菌、溶血性链球菌、梭状芽孢杆菌、白喉杆菌、炭疽杆菌等有强的抑制作用。对革兰阴性菌，如淋球菌、螺旋杆菌、百日咳杆菌、布氏杆菌、军团菌、脑膜炎双球菌以及流感嗜血杆菌、拟杆菌、部分痢疾杆菌及大肠杆菌等也有一定的抑制作用。
废水中有机物的回收处理工段:主要是丙酮的回收，初馏和精馏两道工序。废液贮罐→粗馏再沸器→粗馏塔→冷却器→精馏塔→精馏再沸器→精贮藏罐→冷凝器→冷却塔→冷凝器→贮罐→装桶通过以上的一系列处理，丙酮得到了回收利用（回收的丙酮浓度达到96%以上），这样就节省了生产成本。

红霉素的发酵工艺及控制

06 未来展望与研究方向
提高红霉素产量的研究
优化培养基组成
通过调整碳源、氮源、无机盐等成分的比例，提高红霉素产量。
优化发酵条件
研究温度、pH、溶氧浓度等发酵条件对红霉素产量的影响，并优化这些条件以提高产量。
基因工程技术的应用
通过基因工程技术对菌种进行改造，提高其红霉素合成酶的活性，进而提高产量。
详细描述
在红霉素发酵过程中，随着菌体的生长和代谢产物的合成，营养物质不断消耗。因此，需要适时地补加营养物质，以保证菌体的正常生长和代谢。补料的种类和量需要根据实际情况进行合理控制，以实现高产、高效、低耗的发酵目标。同时，补料控制也需要考
虑对温度、pH值、溶氧等其他因素的影响。
04 红霉素发酵过程的优化
pH值控制
通过添加酸或碱调节pH值，保持适宜的发酵环境。
发酵产物提取
分离纯化
通过离心、过滤等技术将红霉素从发酵液中分离出来。
结晶干燥
将分离得到的红霉素进行结晶和干燥处理，得到高纯度的红霉素产品。
03 红霉素发酵过程的控制策略
温度控制
总结词
温度是影响红霉素发酵过程的重要因素，通过控制温度可以调节微生物的生长和代谢。
05 红霉素发酵过程的污染控制
杂菌污染的控制
要点一
杂菌污染的来源
在红霉素发酵过程中，杂菌污染主要来源于空气、设备、原料、操作人员和环境等。
要点二
控制措施
为防止杂菌污染，应定期对发酵设备进行清洗和消毒，保持操作环境的清洁，对原料进行严格的检查和控制，加强操作人员的卫生管理。
噬菌体污染的控制
在适宜的温度和pH值条件下，有利于红霉素产生菌的生长和代谢，从而提高产量。

红霉素生产工艺课件

1 2
全球销售量
红霉素是全球抗生素市场的重要品种，年销售量较大。
国内市场
我国是红霉素生产大国，国内市场供应充足。
3
价格趋势
随着生产技术的改进和市场竞争的加剧，红霉素的价格呈现下降趋势。
02
红霉素生产工艺流程
菌种准备
菌种来源
01
从土壤、动植物等天然环境中分离得到红霉素产生菌。
菌种选育
02
通过紫外线、化学诱变等方法对菌种进行诱变，提高红霉素产
竞争力。
感谢观看
THANKS
发酵参数控制
控制温度、压力、搅拌速度、通气量等发酵参数，以获得高产的红霉素。
产物检测
在发酵过程中，定期检测红霉素浓度，了解发酵进程。
提取和精制
提取
采用有机溶剂萃取、离子交换等方法，从发酵液中提取红霉素。
精制
通过结晶、重结晶等方法，去除杂质，提高红霉素纯度。
干燥与包装
将红霉素进行干燥处理，并进行包装，以便运输和销售。
应急预案制定
根据生产工艺特点和潜在事故类型，制定科学、合理、可行的应急预案。
应急物资储备
建立应急物资储备制度，确保应急物资的充足和有效性。
应急演练与培训
定期组织应急演练和培训，提高员工应对突发事件的能力和自救互救能力。
06
未来红霉素生产工艺的发展趋势
新技术的研发和应用
生物技术
利用基因工程和酶工程等生物技术手段，提高红霉素的产量和纯度，降低生产成本。
03
红霉素生产过程中的问题与对策
杂菌污染的预防和处理
杂菌污染的预防
在红霉素发酵过程中，应严格控制环境卫生，定期对发酵罐、管道、阀门等进行彻底清洗和消毒，避免交叉污染。同时，加强空气过滤和灭菌，防止空气中的杂菌进入发酵液。

红霉素的发酵及提取工艺课件

母液处理
结晶过程中产生的母液中含有少量红霉素，可进行再次处理，提高收率。
04
红霉素的质量控制和安全性
红霉素的质量标准和检测方法
质量标准
红霉素的质量标准包括纯度、含量、微生物限度、有关物质等指标，以确保产品质量稳定可控。
检测方法
采用高效液相色谱法、微生物限度检查法等方法对红霉素的质量进行检测，确保符合质量标准。
感谢观看
质合成起到杀菌作用。
治疗白喉
02
红霉素可以抑制白喉杆菌的生长，减少毒素的产生，对于治疗
白喉有良好效果。
治疗军团菌病
03
红霉素可以有效抑制军团菌的生长，对于治疗军团菌病具有重
要意义。
红霉素在农业领域的应用
饲料添加剂
红霉素可以作为饲料添加剂，提高动物生长速度和饲料利用率。
植物生长调节剂
低浓度的红霉素可以促进植物生长，提高产量和品质。
无机盐
硫酸铵、磷酸二氢钾等，提供合成代谢产物所需的微量元素和离子。
氮源
豆粕、玉米浆等有机氮源，提供合成蛋白质、核酸等细胞成分所需的氮元素。
前体物质
生物素、维生素B1等，促进菌体合成红霉素所需的酶系合成。
发酵过程控制和工艺优化
温度控制
根据菌体生长和产物合成的不同阶段，控制发酵温度在适当
的范围内。
利用基因工程和代谢工程手段提高红霉素产量的研究
基因工程技术
通过基因工程技术对产生红霉素的微生物进行基因敲除或敲入，以改变其代谢流向，提高红霉素的产量。
代谢工程技术
利用代谢工程技术对微生物进行代谢流分析和代谢通量分析，找出限制红霉素产量的代谢瓶颈，并通过代谢途径改造和优化提高产量。
THANKS

红霉素的发酵及提取工艺演示课件

菌体浓度对发酵的影响及控制
发酵接种量较大且保持在合适的浓度，则缩短细菌生长期，使产物合成时间提前；但是如果接种量过大，超出适宜值，则生长过快，物料黏度增加，导致溶氧不足，最终影响产物合成
碳源对发酵的影响及其控制按菌体利用快慢而言，分为迅速利用的碳源和缓慢利用的碳源。前者(如葡萄糖)能较迅速地参与代谢、合成菌体和产生能量，并产生分解代谢产物，因此有利于菌体生长，但有的分解代谢产物对产物的合成可能产生阻遏作用；后者 (如乳糖)为菌体缓慢利用，有利于延长代谢产物的合成，特别有利于延长抗生素的生产期，也为许多微生物药物的发酵所采用。
丙酸是红霉内脂〈合成红霉素的三中产物之一〉合成的前体物质，但丙酸对菌丝生长有抑制作用，所以发酵时以丙醇为发酵前体物质，丙醇在发酵时对菌丝的毒性作用相对较小，对pH的影响也较小，代谢稳定，发酵单位和产品质量都较高。此外，正丙醇除了起前体作用外，还对红色糖多孢菌中乙酰CoA合成的诱导物。
在无机元素中，铁离子抑制红霉素的合成。
红霉素的发酵工艺
3）培养条件：（1）温度：红霉素发酵采用31℃恒温培养。温度过高时，会产生红霉素C，红霉素C与红霉素A结构相似，但毒性却是红霉素A的两倍，
（2）pH：整个发酵过程中pH维持在6.6～7.2，菌丝生长良好，发酵水平稳定。红色糖多孢菌最适生长pH为 6.7～7.0，而红霉素合成的最适 pH为6.7 ～6.9。
氮源对发酵的影响及其控制氮源有无机氮源和有机氮源两类。如谷氨酸发酵，当NH4+供应不足时，就促使形成α-酮戊二酸；过量的NH4+，反而促使谷氨酸转变成谷氨酰胺。发酵培养基一般是选用含有快速利用和慢速利用的混合氮源。如氨基酸发酵用铵盐(硫酸铵或醋酸铵)和麸皮水解液、玉米浆。

红霉素生产工艺课件

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18
• 硫氰酸钠萃取法
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• 硫氰酸钠法工艺说明：
• 发酵液放罐后，经碱化和絮凝处理后，用板框过滤，滤液再用复合溶媒萃取，溶媒相加入硫氰酸钠和冰醋酸，使硫氰酸红霉素结晶出来，晶体经过洗涤、烘干，既得硫氰酸红霉素。
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四、废水处理
• 在早期主要采用“混合稀释，再生化处理”的处理方法，现多采用“预处理—厌氧—好氧”的处理方法，如下图：
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三：结晶
• 向溶媒相加入NaSCN,使红霉素以硫氰酸红霉素形式结晶出来，之后经过烘干，再溶解在丙酮中，然后结晶即可得到产品红霉素 •硫 •氰 •酸 •红 •霉 •素
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• 溶媒结晶指的是原料药最后纯化的方法。比如说对于头孢类原料药，如果注明溶媒结晶就是指原料药最后的纯化步骤是通过溶解度的差异（比如药物在同一种溶剂中由于温差带来的溶解度变化；或者由于混合溶剂中的溶剂比例改变带来的极性差异引起的溶解度变化），先将原料药制成溶液，再调节以上性质使之析出（比如说先将原料药溶于水，再向其中加入有机溶剂，使得药物溶解度变小而析出），这样的纯化手段称之为溶媒结晶。
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• 板框过滤，收集滤液，滤液通过管道输入收集罐中，之后通过下图设备进行两级逆流萃取，使红霉素从水相转移到溶媒相。
•碟片式 •高效离心机
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• 碟式离心机是立式离心机的一种，转鼓装在立轴上端，通过传动装置由电动机驱动而高速旋转。转鼓内有一组互相套叠在一起的碟形零件--碟片。碟片与碟片之间留有很小的间隙。悬浮液（或乳浊液）由位于转鼓中心的进料管加流

红霉素的发酵工艺及控制[1]1

红霉素的发酵工艺及控制
学院：生科院班级：生物技术093班班级：生物技术093班
目录
1、相关概念 2、生产工艺 3、原料 4、所需设备及其工作原理
相关概念
• 红霉素，由链霉菌Stretomyces erythreus所产生，是一种碱性抗生素。其游离碱供口服用，乳糖酸盐供注射用。此外，尚有其琥珀酸乙酯（琥乙红霉素）、丙酸酯的十二烷基硫酸盐（依托红霉素）供药用。
溶媒萃取
• 萃取溶剂：醋酸丁酯、辛醇、煤油。 • 萃取设备及方式：碟片式离心机多级逆流萃取 • 溶剂和料液的添加量控制：按照一定的比例由转子流量计控制流量。 • 多级逆液提取（收率98.8%）每组第一台的离心机（PH在10左右）第二台离心机（PH在10.4左右）二级缓冲罐（回第一台离心机） • 乳化后→富溶→成盐（磷酸盐）→结晶罐(结晶出硫氰酸红霉素)→真空抽滤掉母液→烘干（50℃纯水洗3遍，离心机加98%丁酯干燥）
• 空气的净化：采风塔（含滤网） →除过滤器（五纺布）→空气压缩机（无油润滑空压机），温度升高到 135℃→ 冷凝器 →旋风分离器 • 发酵车间前：先经旋风分离器除去冷凝水滴 →加热器（除湿）→ 经空气粗过滤器→精过滤器（聚胼风乙烯膜）过滤→发酵罐
原料：碳源：玉米淀粉、食用葡萄糖氮源：硫酸铵、氨水C/N＝1：2 • 豆饼粉碳酸钙、磷酸二氢钾、硫酸镁丙酮、水（工业用水2.85元/吨）干酵母、淀粉酶、糖化酶 • 菌种及活化菌种：红色链霉菌红色链霉菌的菌丝体红色链霉菌的孢子菌种活化
4 设备及其工作原理
• • • • • 发酵罐：机械搅拌通风发酵罐发酵罐灭菌：实消装料系数：75％补料系统：采用的是电脑在线监控控制补料系统发酵接种方法：火圈接种法、压力差法。发酵周期：一级1－2天，二级种子2天，三级发酵2－3 天，周期6－7天。 • 发酵温度：32－33℃ • 发酵终点：PH升高、粘度增加、效价不再提高

红霉素生产工艺

0.04MPa
❖ 在一级、二级时采用实消灭菌，在三级发酵时先罐空消→料连消→二级种子移入
种子罐
•发酵罐
发酵培养基最适合的碳源为蔗糖、其次为葡萄糖、淀粉、糊精。生产上常用葡萄糖和淀粉为混合碳源，效果与使用葡萄糖相似。
氮源的代谢对红霉素合成影响很大，当适于菌体生长的氮源耗尽时，菌体才停止生长并迅速合成红霉素。红霉素生产中一般都用有机氮源，其中以黄豆饼粉、玉米浆为最佳。由于黄豆饼粉菌时泡沫较多，故一、二级种子罐及后期补料用部分花生饼粉代替，但全用花生饼粉则最终产品会出现带会现象。在发酵培养基中加少量硫酸铵，可促进菌丝生长。
谢谢
❖ 超滤法采用超滤膜、树脂以及纳滤膜技术来浓缩和纯化红霉素料液，替代了原有的板框＋萃取来浓缩料液的工艺，可以明显的降低红霉素生产成本，再结合新工艺的后续纯化措施，可有效的提高红霉素产品的质量，提高产品的竞争力。
超滤法工艺流程
❖ 首先发酵液放罐后，用碱调节pH到8，加入0.03% 甲醛溶液，进行超滤过滤；膜超滤出来的滤液已经剔除了大分子颗粒及蛋白，再经过连续离子交换树脂脱色和进一步纯化后，用纳滤膜进行浓缩，当浓缩液效价达到20000u/ml，进后工艺处理，而纳滤透析液可以返回超滤工段作为超滤加水套用，可大大降低废水排放量，节约资源和污水处理成本；浓缩液加入一定量的碱或NaSCN，可以得到红霉素碱或者硫氰酸红霉素结晶，晶体过滤后，再用丙酮溶解，去除不溶物，在丙酮液中加入水使红霉素结晶出来，晶体烘干得到成品。
红霉素发酵工艺
生物班第四组
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❖ 一：发酵工艺 ❖ 二：提炼工艺 ❖ 三：结晶工艺 ❖ 四：废水处理 ❖ 五：改进提取工艺

红霉素的发酵及提取工艺演示课件

〈1〉生产孢子的制备：红色糖多胞菌斜面孢子培养基由淀粉、玉米浆、硫酸铵等组成，孢子培养的温度为 37℃，湿度50﹪左右。母瓶斜面培养9d，子瓶斜面培养7d。成熟的孢子呈深米黄色，色泽鲜艳、均匀、无黑点，孢子瓶背面有红色色素。
〈2〉生产种子的制备：种子罐及繁殖罐的培养基由淀粉、葡萄糖、花生饼粉、蛋白胨、硫酸铵和碳酸钙等组成，灭菌后将子瓶斜面孢子制成孢子悬液，用微控注射的方式接入种子罐。种子培养温度为35℃，培养时间为65h，繁殖罐培养温度为33℃，培养时间为30～ 32h左右。种子培养成熟并经检验合格后以10﹪的接种量移入发酵罐。
效。红霉素抗菌谱广，对大多数革兰阳性菌、部分革兰
阴性菌及一些非典型致病菌有效。本药对葡萄球菌属 (包括产酶菌株)、各组链球菌、肺炎双球菌、炭疽杆菌、破伤风梭杆菌、白喉杆菌、淋球菌、脑膜炎球菌、流感
杆菌、百日咳杆菌、空肠弯曲菌属、军团菌属、李斯特
菌、伊斯雷尔放线菌具有较强的抗菌活性；对梅毒螺旋
体、肺炎支原体、钩端螺旋体、立克次体；衣原体等也有较好的抑制作用。
发酵液处理：加0.1-0.2%甲醛溶液、4-6%的ZnSO4，用15-20%的碱液调pH至8.2-8.8
滤液处理：算好醋酸丁酯加入量，碱液调pH至1010.5，边加边搅拌。加适量消乳剂。保温30-32℃
醋酸丁酯提取液处理：加适量磷酸盐缓冲液，10%醋酸调pH至5-5.5，分层，去废醋酸丁酯，10%NaOH 调pH到7-8，同时加适量醋酸丁酯。
酸化缓冲液的处理：经中和的酸性缓冲提取液保温 35-45℃，加醋酸丁酸酯萃取，用10%NaOH碱化，调pH至10-10.3，二次分级萃取，静置分层，得醋酸丁酯萃取液。经冷冻干燥，分装。
SUCCESS
THANK YOU

红霉素的发酵生产工艺

精选2021版课件
6
临床上主要用于耐青霉素的金黄色葡萄球菌感染及对青霉素过敏的金黄色葡萄球菌感染。亦用于溶血性链球菌及肺炎球菌所致的呼吸道、军团菌肺炎、支原体肺炎、皮肤软组织等感染，此外，对白喉病人，以本品及白喉抗毒素联用则疗效显著。
精选2021版课件
7
副作用
1、胃肠道反应，可有恶心、呕吐、腹痛及腹泻，反应与剂量大小有关。
公司立足自身资源，整合了膜技术、连续离交技术以及EA（有机溶媒萃取吸收）技术，开发出了一套全新的红霉素提取新技术，新工艺采用超滤膜、树脂以及纳滤膜技术来浓缩和纯化红霉素料液，替代了原有的板框＋萃取来浓缩料液的工艺，可以明显的降低红霉素生产成本，再结合新工艺的后续纯化措施，可有效的提高红霉素产品的质量，提高产品的竞争力。
或丙酮中易溶，在水中极微溶解。
精选2021版课件
3
药理作用
本品为大环内酯类抗生素，抗菌谱与青霉素近似，对革兰阳性菌，如葡萄球菌、化脓性链球菌、绿色链球菌、肺炎链球菌、粪链球菌、溶血性链球菌、梭状芽孢杆菌、白喉杆菌、炭疽杆菌等有强的抑制作用。
对革兰阴性菌，如淋球菌、螺旋杆菌、百日咳杆菌、布氏杆菌、军团菌、脑膜炎双球菌以及流感嗜血杆菌、拟杆菌、部分痢疾杆菌及大肠杆菌等也有一定的抑制作用。
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适应症
适用于支原体肺炎、沙眼衣原体引起的新生儿
结膜炎、婴儿肺炎、生殖泌尿道感染（包括非淋病性尿道炎）、军团菌病、白喉（辅助治疗）及白喉带菌者、皮肤软组织感染、百日咳、敏感菌（流感杆菌、肺炎球菌、溶血性链球菌、葡萄球菌等）引起的呼吸道感染（包括肺炎）、链球菌咽峡炎、李斯德菌感染、风湿热的长期预防及心内膜炎的预防、空肠弯曲菌肠炎，以及淋病、梅毒、痤疮等。

红霉素生产工艺课件

不合格品处理
对不合格产品进行处理，防止对环境造成污染。
CHAPTER
设备介绍
发酵罐
用于培养微生物，是红霉素发酵过程中的主要
设备。
离心机
过滤器
干燥机
用于分离菌体和液体，是红霉素提取过程中的
重要设备。
用于过滤杂质和颗粒物，保证产品质量和纯度。
用于去除水分，得到结晶状的成品红霉素。
设备操作规程
CHAPTER
菌种准备
菌种选择菌种保藏菌种传代
种子扩大培养
培养基制备
培养条件控制
根据菌种需求，制备适宜的培养基。
控制温度、湿度、pH等培养条件，确保种子生长良好。
种子接种
将保藏的菌种接入培养基，进行扩大培养。
发酵
发酵液制备
将种子加入发酵罐，加入适宜的营养物质和前体物质。
发酵过程控制
废水处理
采用生化处理、沉淀、过滤等方法处理废水，确保排放达标。
固废处理
对固体废弃物进行分类处理，可回收利用的进行回收，不可回收的进行无害化处理。
噪声控制
采用消音、隔声等方法控制噪声，确保噪声排放符合标准。
安全与环保法律法规遵守
01
02
03
04
CHAPTER
红霉素市场需求预测
总结词
随着抗生素市场的不断扩大，红霉素作为经典的抗生素药物，其市场需求也在持续增长。
详细描述
随着全球抗生素市场的不断扩大，红霉素作为具有广泛抗菌谱的抗生素药物，其市场需求也在逐年增加。尤其在兽用抗生素领域，红霉素的需求量较大，且呈增长趋势。
新技术与新工艺发展
总结词
随着科技的不断进步，红霉素生产工艺也在不断改进，新的技术与新工艺的应用将有助于提高生产效率和产品质量。

红霉素的发酵生产工艺PPT课件

临床上主要用于耐青霉素的金黄色葡萄球菌感染及对青霉素过敏的金黄色葡萄球菌感染。亦用于溶血性链球菌及肺炎球菌所致的呼吸道、军团菌肺炎、支原体肺炎、皮肤软组织等感染，此外，对白喉病人，以本品及白喉抗毒素联用则疗效显著。
副作用
1、胃肠道反应，可有恶心、呕吐、腹痛及腹泻，反应与剂量大小有关。 2、过敏反应，可有荨麻疹及药物热。 3、可引起肝脏损害，如血清丙氨酸氨基转移酶升高，出现黄疸等。 4、静注或静滴乳糖酸红霉素可引起血栓性静脉炎，静注发生的可能性较多。肌注局部刺激性大，可引起疼痛及硬结，因此不宜肌注。
此外，对支原体、放线菌、螺旋体、立克次体、衣原体、奴卡菌、少数分枝杆菌和阿米巴原虫有抑制作用。金黄色葡萄球菌对本品易耐药。
作用机制主要是与核糖核蛋白体的50S亚单位相结合，抑制肽酰基转移酶，影响核糖核蛋白体的移位过程，妨碍肽链增长，抑制细菌蛋白质的合成，系抑菌剂
适应症
适用于支原体肺炎、沙眼衣原体引起的新生儿结膜炎、婴儿肺炎、生殖泌尿道感染（包括非淋病性尿道炎）、军团菌病、白喉（辅助治疗）及白喉带菌者、皮肤软组织感染、百日咳、敏感菌（流感杆菌、肺炎球菌、溶血性链球菌、葡萄球菌等）引起的呼吸道感染（包括肺炎）、链球菌咽峡炎、李斯德菌感染、风湿热的长期预防及心内膜炎的预防、空肠弯曲菌肠炎，以及淋病、梅毒、痤疮等。
符合国家二级
二级气浮池
排入下水道
排放标准的清水
产酸塔
调节池：作用是对不同时间或不同来源的废水进行混合，使流出的水质比较均匀，调节池是不能除去污染物的。
气浮池：利用气浮法来除去水中污染物，气浮就是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其密度小于水而浮到水面以实现固液或液液分离的过程，常用的有加压溶气气浮和叶轮气浮。

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连续培养的优缺点
优点：控制Leabharlann 释速率可以使发酵过程最优化。发酵周期长，得到高的产量。
缺点：菌种不稳定的话，长期连续培养会引起菌种退化，降低产量。长时间补料染菌机会大大增加。
二、发酵过程的代谢参数
发酵过程的分析是生产控制的眼睛，它显示了发酵过程中微生物的主要代谢变化。微生物个体极微小，肉眼无法看见，要了解它的代谢状况，只能从分析一些参数来判断。
控制难点：过程的不确定性和参数的非线性
发酵过程的影响因素是复杂的，比如设备的差别、水的差别、培养基灭菌的差别，菌种保藏时间的长短，发酵过程的细微差别都会引起微生物代谢的不同。了解和掌握分析发酵过程的一般方法对于优化发酵是十分必要的
一、发酵过程的方式二、发酵过程的代谢参数
一、发酵过程的方式
红霉素发酵工艺控制及操作
一、温度对微生物生长的影响二、氧气对微生物生长的影响三、pH值对微生物生长的影响
（一）微生物生长的三个温度基点
从微生物整体来看:
生长的温度范围一般在-10 ℃ ~100 ℃
极端下限为-30 ℃，极端上限为105~300 ℃
但对于特定的某一种微生物：
只能在一定温度范围内生长，在这个范围内，每种微生物都有自己的生长温度三基点，即最低、最适、最高生长温度 •处于最适生长温度时，生长速度最快，代时最短。
代谢参数按性质分可分三类：物理参数：温度、转速、压力、空气流量、粘度等化学参数：基质浓度（包括糖、氮、磷）、溶解氧、 pH、产物浓度等生物参数：菌丝形态、菌浓度、呼吸强度、关键酶活力等
发酵过程的主要控制参数
• 1. 物理参数 • （1）温度（℃） • 直接影响发酵过程的酶反应速率，氧的溶解度
般控制在1000～5400（m3空气/（m3发酵液·hr）） • （5）粘度（Pa·s） • 细胞生长或细胞形态的一种标志，反映发酵罐中的
菌丝分裂情况，表示菌体的浓度。
• 2. 化学参数 • （1）pH （酸碱度） • 发酵工艺重要的参数之一，与菌体生长和产物合成
有密切关系。包括起始pH ，发酵过程中的pH 。 • （2）基质浓度（g/L） • 发酵液中糖、氮、磷等重要营养物质的浓度，对菌
高温菌
最适生长温度
10-20
25-30，37-40
50-55
最低生长温度
-10-5
10-20，10-20
25-45
最高生长温度
25-30
40-45
70-80
温度对微生物生长的影响
分批培养补料分批培养半连续培养连续培养
分批培养中微生物的生长规律
迟滞期对数生长期
稳定期
死亡期
迟滞期：菌体没有分裂只有生长，因为当菌种接种入一个新的环境，细胞内的核酸、酶等稀释，这时细胞不能分裂。
对数生长期：当细胞内的与细胞分裂相关的物质浓度达到一定程度，细胞开始分裂，这时细胞生长很快，对于初级代谢产物，在对数生长期初期就开始合成并积累，
体的生长和代谢合成有重要影响，是产物代谢控制的重要手段。
• （3）溶解氧浓度（饱和度，％） • 溶解氧是好氧发酵的必备条件，通常用饱和百分度
表示。
3. 生物参数（1）菌丝形态菌丝形态是衡量种子质量、区分发酵阶段、控制发酵过程的代谢变化和决定发酵周期的依据之一。（2）菌体浓度菌体浓度是控制微生物发酵的重要参数之一。生产上，常常根据菌体浓度来决定补料量和供氧量，以保证生产达到预期水平。
和传递速率，菌体生长速率和合成速率。 • （2）压力（Pa） • 影响发酵过程氧和CO2的溶解度，正压防止外
界杂菌污染。罐压一般控制在0.02MPa～ 0.06MPa。
• （3）搅拌速度（r/min） • 搅拌器在发酵过程中的转动速度。 • 其大小影响发酵过程氧的传递速率。
• （4）空气流量（m3空气/（m3发酵液·min）） • 单位时间内单位体积发酵液里通入空气的体积，一
•超过最低生长温度时，微生物不生长，温度过低，甚至会死亡。
•超过最高生长温度时，微生物不生长，温度过高，甚至会死亡。
（二）微生物生长温度类型
根据微生物的最适生长温度的不同，可将微生物划为三个类型：
❖低温型微生物（嗜冷微生物）
❖中温型微生物（嗜温微生物）
❖高温型微生物（嗜热微生物）
低温菌
中温菌
补料分批培养的优缺点:
优点: 在这样一种系统中可以维持低的基质浓度，避免快速利用碳源的阻遏效应；可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件。
缺点: 由于没有物料取出，产物的积累最终导致比生产速率的下降; 增加了染菌机会
3、半连续培养
在补料分批培养的基础上间歇放掉部分发酵液（带放）称为半连续培养。
整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。分批培养的优缺点：
优点：操作简单，周期短，染菌机会少，生产过程容易掌握缺点：产率低
2、补料分批培养
在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。
在此过程中只有料液的加入没有料液的取出，在工厂的实际生产中采用这种方法很多。
红霉素发酵工艺控制及操作
讲师：king 电话：
一、发酵工艺的控制
• 1. 概述 • ２. 温度的影响及其控制 • ３. pH的影响及控制 • ４. 溶氧的影响和控制 • ５. 泡沫的影响和控制 • ６. 红霉素发酵现场操作要点 • ７. 红色糖多孢菌各周期阶段形态
1. 概述
发酵过程控制是发酵的重要部分
稳定期：随着细胞生长，培养液中的营养物减少，废物积累，导致细胞生长速率下降，进入减速期
死亡期：最后当细胞死亡速率大于生成速率，进入死亡期，而次级代谢产物则在对数生长期后期和稳定期大量合成。
1、分批发酵(间隙发酵)
最简单的发酵过程，培养基灭菌后, 接入菌种，进行发酵, 除了空气的通入和排气外, 没有物料的加入和取出。
半连续培养的优缺点优点 : 放掉部分发酵液，再补入部分料液，使代谢有害物得以稀释有利于产物合成，提高了总产量。缺点 : 代谢产生的前体物被稀释，提取的总体积增大
4、连续培养
发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液，使发酵罐内的体积维持恒定。
达到稳态后，整个过程中菌的浓度，产物浓度，基质浓度都是恒定的。

红霉素发酵工艺控制及操作 ppt课件

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