500ta土霉素工艺设计
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土霉素生产工艺摘要:目的:土霉素生产工艺的概述。
方法:土霉素提取工艺是通过黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。
关键词:生产工艺;土霉素;黄血盐-硫酸锌1 土霉素概述土霉素又称为地霉素或氧四环素,英文名称(Terramycin Oxytetracycline)属于抗菌素的一种,对多种球菌和杆菌有抗菌作用,对立克次体和阿米巴病原虫也有抑制作用,用来治疗上呼吸道感染﹑胃肠道感染﹑斑疹伤寒等,现今主要用于畜禽药及饲料添加剂。
土霉素是一个典型的利用生物工程技术生产的产品,生产工艺涉及种子培养、发酵、提取、过滤、脱色、结晶、离心和干燥等重要的单元操作和工程概念。
1.1 土霉素简介1.1.1 名称与化学结构式中文名:土霉素英文名:OXYtetracycline化学名:(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)-N-4-二甲胺基-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-八氢,5, 6,10,12,12а- 六羟基-6-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺。
分子式:C22H24N2O9 相对分子质量:460.581.1.2 性状与理化性质[1]土霉素又名氧四环素,为灰白色至黄色的结晶粉末,无臭,味苦,熔点是180℃,在日光下颜色变暗在碱性溶液中易破坏失效。
土霉素盐酸盐为黄色结晶,味苦,熔点190~194℃,有吸湿性,但水分和光线不影响其效价,在室温下长期保存不变质,不失效。
盐酸盐易溶于水,溶于甲醇,微溶于无水乙醇,不溶于三氯甲烷和乙醚,在酸性条件下不稳定。
添加到饲料中,在室温下保存四个月,效价下降4%~9%,制粒时效价下降5%~7%。
1.2土霉素生产菌种土霉素是由放线菌(龟裂链霉菌)所产生的抗生素。
土霉素钙盐是发酵培养液中入碳酸钙,经过滤,干燥而制得。
2 土霉素生产工艺2.1土霉素的生产工艺流程概述土霉素生产工艺主要分为:发酵、酸化过滤、脱色结晶、离心干燥四个阶段。
土霉素生产工艺摘要:目的:土霉素生产工艺的概述。
方法:土霉素提取工艺是通过黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至左右结晶得到土霉素碱产品。
关键词:生产工艺;土霉素;黄血盐-硫酸锌1 土霉素概述土霉素又称为地霉素或氧四环素,英文名称(Terramycin Oxytetracycline)属于抗菌素的一种,对多种球菌和杆菌有抗菌作用,对立克次体和阿米巴病原虫也有抑制作用,用来治疗上呼吸道感染﹑胃肠道感染﹑斑疹伤寒等,现今主要用于畜禽药及饲料添加剂。
土霉素是一个典型的利用生物工程技术生产的产品,生产工艺涉及种子培养、发酵、提取、过滤、脱色、结晶、离心和干燥等重要的单元操作和工程概念。
土霉素简介1.1.1 名称与化学结构式中文名:土霉素英文名:OXYtetracycline化学名:(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)-N-4-二甲胺基-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-八氢,5, 6,10,12,12а- 六羟基-6-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺。
分子式:C22H24N2O9 相对分子质量:1.1.2 性状与理化性质?[1]土霉素又名氧四环素,为灰白色至黄色的结晶粉末,无臭,味苦,熔点是180℃,在日光下颜色变暗在碱性溶液中易破坏失效。
土霉素盐酸盐为黄色结晶,味苦,熔点190~194℃,有吸湿性,但水分和光线不影响其效价,在室温下长期保存不变质,不失效。
盐酸盐易溶于水,溶于甲醇,微溶于无水乙醇,不溶于三氯甲烷和乙醚,在酸性条件下不稳定。
添加到饲料中,在室温下保存四个月,效价下降4%~9%,制粒时效价下降5%~7%。
土霉素生产菌种土霉素是由放线菌(龟裂链霉菌)所产生的抗生素。
土霉素钙盐是发酵培养液中入碳酸钙,经过滤,干燥而制得。
2 土霉素生产工艺土霉素的生产工艺流程概述土霉素生产工艺主要分为:发酵、酸化过滤、脱色结晶、离心干燥四个阶段。
年产吨土霉素工厂设计 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】年产5000吨土霉素工厂设计摘要土霉素(Terramycin)是四环素类抗生素的一种, 它是一类碱性广谱抗生素,它还有其他的名称,叫做盐酸地霉素、地灵霉素、氧四环素(英文/拉丁名称Oxytetracycline,OTC)等。
它是经过微生物发酵合成产生的,在治疗过程中具备某些副作用,能抵抗多种球菌和杆菌的感染,结晶粉末呈现出金黄色或灰白色。
目前,中国生产土霉素的量已占据世界榜首,占70%。
由于土霉素的临床用药副作用大,作为兽用药副作用不明显,所以如今土霉素在畜用用药方面需求量很大。
土霉素是链霉菌属,归类于放线菌种,它是微生物的次级代谢产物,从选育出来的高产菌株-龟裂链丝菌(streptomyces rimosus)的发酵液中提取得到。
本次生产工厂设计采用的是传统的提取方法,总共触及好几个重要的工程概念和单元操作;即依次进行种子的培育、发酵、酸化、提取、过滤、脱色、结晶、离心、脱水等。
众所周知,土霉素的生产工艺是应用酸化剂(草酸或磷酸)来调整pH值;再利用黄血盐-硫酸锌革除蛋白质等高分子杂质,净化发酵产物;然后用型号为122-2的树脂进行脱色,过滤净化土霉素滤液,最后把pH调到左右,通过结晶获得土霉素碱产品[1]。
本次设计按照以上所述的工艺流程,详细阐述了所需物料的多少,发酵车间和提取车间各个阶段的工艺操作以及设备选型。
自创了实践发酵车间的安排,由计算得出设计2个发酵车间,车间建筑为三层,每个车间安装的设备型号和数量都是经过详细计算的,并合理布置。
关键词:土霉素;物料衡算;设备选型;工艺流程;提炼工段Abstract:Terramycin is a class of tetracycline antibiotics, it is a class of basic broad-spectrum antibiotics, it also has other names, called doxorubicin, terpenycin, oxytetracycline (English / Latin name Oxytetracycline , OTC) and so on. It is produced by microbial fermentation synthesis, in the course of treatment with some side effects, can resist the infection of a variety of cocci and bacilli, crystalline powder showing golden or gray. At present, China's production of oxytetracycline has occupied the top of the world, accounting for 70%. As the clinical side effects of oxytetracycline large, as a veterinary side effects is not obvious, so now oxytetracycline in the use of livestock is a great demand. Oxytetracycline is Streptomyces,classified as actinomycetes, which is the secondary metabolite of microorganisms and is extracted from the fermented broth of the highly proven strain, the strain of streptomyces rimosus. The production plant design is the traditional extraction method, a total of several important engineering concepts and unit operations; that is, followed by seed cultivation, fermentation, acidification, extraction, filtration, decolorization, crystallization, centrifugation, dehydration and so on. It is well known that oxytetracycline production process is the use of acidifier (oxalic acid or phosphoric acid) to adjust the pH value; and then use the yellow blood salt - zinc sulfate to remove protein and other high molecular impurities, purify the fermentation products; and then model 122-2 resin Decolorization, filtration and purification of oxytetracycline filtrate, and finally the pH adjusted to or so, through the crystallization of oxytetracycline alkaline products [1].This design in accordance with the above described process, detailing the number of materials required, fermentation workshop and extraction workshop at all stages of the process operation and equipment selection. Since the creation of the practice of fermentation workshop arrangements, calculated by the design of two fermentation workshop, workshop building for the three, each workshop to install the equipment model and quantity are calculated in detail, and reasonable layout.Key words: oxytetracycline; material balance; equipment selection; process flow.目录第1章绪论现今,用于治疗家畜的药物以及饲料添加剂中都会用到土霉素, 使得畜禽的生长加快,加强畜禽的免疫力。
第一章绪论1.1引言目前,全世界的医药产品生产已有一半以上由生物技术合成,其中,抗生素、维生素、激素这三大类药物主要由微生物发酵生产。
抗生素在世界范围内的应用十分广泛,从而有效地控制了许多传染疾病,同时也促进了发酵工业的发展。
1.1.1土霉素化学式及性状土霉素(Terramycin)又称地霉素、氧四环素(Oxytetracycline),化学名:(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)-N-4-二甲胺基-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-八氢,5, 6,10,12,12а-六羟基-6-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺,是四环素类抗生素的一种,因结构上含有四并苯基的母核而得名。
化学式如下:本品为灰白色至黄色的结晶粉末,无臭,味苦,熔点是180℃,在空气中性质稳定,在日光下颜色变暗在碱性溶液中易破坏失效。
土霉素的盐酸盐为黄色结晶,味苦,熔点190~194℃,有吸湿性,但水分和光线不影响其效价,在室温下长期保存不变质,不失效。
盐酸盐易溶于水,溶于甲醇,微溶于无水乙醇,不溶于三氯甲烷和乙醚,在酸性条件下不稳定。
添加到饲料中,在室温下保存四个月,效价下降4%~9%,制粒时效价下降5%~7%。
1.1.2作用机理本品为广谱抑菌剂,能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合,抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质的合成,能抑制动物肠道内的有害微生物,激活大肠中有利于营养物质合成的微生物。
可使动物肠壁变薄,更有利于营养物质的吸收和利用,从而提高肠道吸收效率。
许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体、阿米巴原虫和某些疟原虫也对本品敏感。
肠球菌属对其耐药。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等对本品敏感。
1.1.3土霉素的应用土霉素为四环类抗生素,生产工艺简单、生产成本较低,可作为生产其它新型抗生素的原料。
土霉素价格低廉,可以作为饲料添加剂用于养殖业。
土霉素是一种广谱抗菌药物,对革兰阳性和革兰阴性菌有较强的抑制作用,因此在医疗领域和畜牧业中被广泛应用。
为了满足市场需求,设计一套年产800吨土霉素的车间工艺。
该车间工艺设计可以分为原料处理、发酵、分离、纯化和干燥等几个主要步骤。
1.原料处理土霉素的主要原料是发酵培养基和土霉素菌种。
发酵培养基的配方包括碳源、氮源、微量元素和适宜的酸碱度等。
碳源可以选择葡萄糖、麦芽糖等,氮源可以选择酵母粉、蛋白胨等。
这些原料需要进行消毒和调节pH值等预处理工作。
2.发酵将预处理好的发酵培养基放入发酵罐中,加入适量的土霉素菌种,然后控制温度、搅拌速度、通气和pH值等参数,促使菌种快速繁殖和产生土霉素。
通常情况下,发酵过程需要持续一定的时间,期间需要进行消毒、添加营养物质和监控发酵过程的各项参数。
3.分离在发酵结束后,将发酵液进行分离。
首先通过离心分离将液体中的固体颗粒和液相分离,然后采用过滤或超滤等技术将发酵液中的细菌、杂质去除。
4.纯化将分离得到的发酵液进行纯化处理,以提取土霉素。
常用的纯化方法包括溶剂萃取、酸碱萃取和凝胶柱层析等。
这些方法可以将土霉素从其他物质中分离出来,提高土霉素的纯度。
5.干燥最后,将纯化得到的土霉素进行干燥处理,以去除水分,得到可用的土霉素产品。
干燥方法可以选择喷雾干燥、真空干燥或冷冻干燥等。
在整个工艺设计过程中,需要注意对相关工艺参数的控制和监测,以确保土霉素的质量和纯度。
此外,还要注重设备的消毒和清洁,以防止污染和细菌感染。
总结起来,年产800吨土霉素的车间工艺设计包括原料处理、发酵、分离、纯化和干燥等步骤。
通过合理的工艺参数调控和设备选择,能够确保土霉素的质量和产量。
这套工艺设计能够满足市场需求,提供优质的土霉素产品。
土霉素的生产工艺土霉素是一种广谱抗生素,也称为青霉素V,它由青霉菌产生。
土霉素具有抑制细菌细胞壁合成的作用,因此广泛应用于医药领域。
以下将介绍土霉素的生产工艺。
1. 发酵培养土霉素的生产始于培养土霉菌株。
首先,选取高产土霉素的菌株作为发酵菌株,经过预培养后,将其接种到大型发酵罐中。
发酵条件包括温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等。
在适宜的条件下培养菌株,使其生长和产生土霉素。
2. 沉淀发酵培养物经过一段时间后,土霉菌会产生土霉素,并进入培养液中。
此时,需将土霉素与液态培养物分离,常用的分离方法是通过添加沉淀剂如三氯醋酸或硫酸铵等,使土霉素沉淀下来。
3. 分离与精制沉淀的土霉素与液态培养物分离后,可以通过离心或过滤等方法去除沉淀物和杂质。
接下来,采用溶剂萃取、结晶等方法进行进一步精制。
先用适当的有机溶剂(如醇、醚)萃取土霉素,去除溶液中的不纯物质。
然后,通过结晶方法进一步提纯土霉素,得到高纯度的产品。
4. 干燥经过精制的土霉素溶液需要进行干燥处理,以获得干燥的土霉素产品。
常用的干燥方法包括喷雾干燥、真空干燥和热风干燥等。
这些方法可以将土霉素溶液中的水分蒸发,使其形成颗粒状或块状产品。
5. 包装与贮存最后,将干燥的土霉素产品进行包装和贮存。
一般采用密封的塑料袋、铝箔袋或瓶装等方式进行包装,以避免土霉素的氧化和受到湿气的影响。
包装后的土霉素产品需要存放在干燥、阴凉的地方,避免阳光直射。
以上是土霉素的生产工艺。
这个工艺涉及到发酵、沉淀、分离与精制、干燥以及包装与贮存等多个步骤。
通过科学合理的操作,可以生产出高纯度的土霉素产品,以满足不同领域的应用需求。
摘要土霉素又称为地霉素或氧四环素,英文名称(Terramycin Oxytetracycline)属于抗菌素的一种,对多种球菌和杆菌有抗菌作用,对立克次体和阿米巴病原虫也有抑制作用,用来治疗上呼吸道感染﹑胃肠道感染﹑斑疹伤寒等,现今主要用于畜禽药及饲料添加剂。
土霉素对多数革兰氏阳性菌(如肺炎球菌,溶血性链球菌,草绿色链球菌以及部分葡萄糖球菌,炭疽杆菌)和革兰氏阴性菌(如大肠杆菌,产气杆菌,破伤风,肺炎杆菌,流感杆菌,百日咳杆菌等)均有抗菌作用。
临床上主要用于肺炎、败血症、斑疹、伤寒、淋巴肉芽肿、沙眼及其他细菌性感染等。
对伤寒有效,也可用于阿米巴痢疾和阴道滴虫病患者。
此外还能抑制立克次体和沙眼病毒及淋巴肉芽肿病毒。
土霉素是一种四环类广谱抗生素,有一定副作用。
目前,中国已成为世界上最大的土霉素生产国,占70%。
目前我国畜用土霉素需求量很大。
本次设计为生产规模500吨/年的土霉素车间。
土霉素是微生物发酵产物,目前国内土霉素提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节pH值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。
本次设计也按照这个工艺流程,分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。
引言土霉素属四环素类抗生素,为广谱抑菌剂,许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体对本品敏感。
肠球菌属对其耐药。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等对本品亦较敏感。
多年来由于土霉素和四环素类的广泛应用,临床常见病原菌对土霉素素耐药现象严重,包括葡萄球菌等革兰阳性菌及多数革兰阴性杆菌。
本品与四环素类抗生素的不同品种之间存在交叉耐药。
本品作用机制为药物能特异性与细菌核糖体30S亚基的A位置结合,抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质的合成。
土霉素原料药在市场竞争中的最大优势是价格低廉,因此,多年来它大量用于畜禽药及饲料添加剂。
在众多抗生素品种中,价格最低的土霉素今后将会在我国被广泛运用,现如今主要生产企业主要是赤峰制药、石家庄华署制药、山西星火制药等,产量约占世界的25%,随着产量不断下降,土霉素出口价格也随之降低。
在国内市场,土霉素除了作为上产强力霉素的原料外,主要用于禽兽药物以及饲料添加剂、临床用药微乎其微。
在发达国家,土霉素基本不再使用,发达国家畜牧业中用的也是纯度高无菌土霉素。
我国生产的土霉素大多为抵挡产品,因此对土霉素工艺的研究与创新凸显重要。
本设计为年产500t/a土霉素生产车间提炼工段工艺设计。
通过查阅资料,大量的计算,设计出一条满足市场需求,满足客户需求,经济适用的工艺路线。
第一章 绪 论1.1 土霉素产品简介土霉素Terramycin (Oxytetracycline)是四环类抗生素,其在结构上含有四并苯的基本母核,随环上取代基的不同或位置的不同而构成不同种类的四环素类抗生素。
化学名:6-甲基-4-(二甲氨基)-3,5,6,10,12,12a-六羟基-1,11二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。
1.1.1性状与理化性质 性状:灰黄色结晶状或无定形粉末,无臭,熔点:181~182℃。
在空气中性质稳定,在日光下颜色变暗,微溶于乙醇,易溶于盐酸。
在水中极微溶解,在稀酸和稀碱中溶解。
饱和状态下溶液pH 为6.6。
在碱性溶液中易破坏失效。
理化性质:土霉素又名氧四环素或地霉素,为灰白色至黄色的结晶粉末,无臭,味苦熔点是180℃。
土霉素盐酸盐为黄色结晶,味苦,熔点190~194℃,有吸湿性,但水分和光线不影响其效价,在室温下长期保存不变质,不失效。
盐酸盐易溶于水,溶于甲醇,微溶于无水乙醇,不溶于三氯甲烷和乙醚,在酸性条件下不稳定。
添加到饲料中,在室温下保存四个月,效价下降4%~9%,制粒时效价下降5%~7%。
1.1.2 基本用途土霉素属四环素类抗生素,广谱抑菌剂。
许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体对其敏感。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等亦较敏感。
临床上用于治疗上呼吸道感染﹑胃肠道感染﹑斑疹伤寒﹑恙虫病等。
现今主要用于畜禽药及饲料添加剂。
土霉素对多数革兰氏阳性菌(如肺炎球菌,溶血性链球菌,草绿色链球菌以及部分葡萄糖球菌,炭疽杆菌)和革兰氏阴性菌(如大肠杆菌,产气杆菌,破伤风,肺炎杆菌,流感杆菌,百日咳杆菌等)均有抗菌作用。
OH H C H 3O OH OHOH O N(CH 3)2CONH 2土霉素分子式常见副作用有:肝脏、肾脏毒性,中枢神经系统毒性,斑丘疹和红斑等过敏反应,长期使用可致牙齿产生不同程度的变色黄染、牙釉质发育不良及龋齿(俗称四环素牙),B族维生素缺乏等。
由于土霉素的广泛应用,临床常见病原菌对土霉素素耐药现象严重,并且由于其副作用严重,现在临床上多用于兽用药。
1.2 菌种概况生产土霉素的微生物主要是一些链霉菌如龟裂链霉菌、华沙链霉菌、生白链霉菌、褐黄链霉菌、圈环链霉菌、卡普链霉菌、有用链霉菌。
但工业上大量广泛使用的是龟裂链霉菌。
龟裂霉菌菌种一般用砂土保存法或冷冻于燥保存法保存。
龟裂链丝菌属于放线菌中的链霉菌属,它们具有发育良好的菌丝体,菌丝体分支,无隔膜,直径约0.4~1.0米,长短不一,多核。
菌丝体有营养菌丝、气生菌丝和孢子丝之分,孢子丝再形成分生孢子。
而龟裂链丝菌的菌落平坦、光滑、边缘不整齐,灰白色,后期生褶皱,成龟裂状。
菌丝呈树枝分支状,介于白色与灰褐色之间,孢子灰白色,螺旋缠绕而成的柱形。
土霉素是典型的次级代谢产物,其发酵的特点之一就是分批过程分为菌体的生长期、产物期和菌体期三个阶段。
龟裂链丝菌的生长和土霉素的生物合成受到许多发酵条件的影响:温度、发酵PH值、溶氧、接种量、泡沫等。
同时还受到一些代谢调控机制的控制,磷酸盐的的调节作用、ATP的调节和产生菌生长速率的调节等。
1.2.1 菌种满足的条件1、菌种细胞的生长活力强,移种至发酵罐后能迅速生长,迟缓期短;2、生理形状稳定;3、菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求;4、无杂菌污染;5、保持稳定的生产能力。
1.2.2 菌种的选择一般土霉素所使用的菌种是从土壤中分离的龟裂霉菌,龟裂霉菌菌种一般用砂土保存法或冷冻于燥保存法保存。
龟裂霉菌一般生产前都需要经多次移植,往往会发生变异而退化,故必须经常进行菌种选育工作,以人工的方法加以纯化和育种来提高其生产能力和产品质量。
此外,还必须重视龟裂霉菌保存工作,一般以低温法保存,使用时用白金环挑取少许,即可涂布在固体培养基上面进行培养,十分方便。
移植菌种时,要采用严格的无菌操作,以防杂菌污染。
第二章工艺流程2.1 发酵工段土霉素的生产目前主要采用龟裂霉菌发酵产生。
沙土管中或冷冻干燥管中保藏的种子首先经过实验室种子制备阶段获得一定数量和质量和孢子,然后经过生产车间种子制备阶段的一级种子罐和二级种子罐逐级扩大培养使孢子发芽、繁殖以获得足够数量的菌丝,最后将二级种子罐中的菌液接种到三级发酵罐中进行微生物发酵。
种子的制备时需要注意培养基的产地、品种、培养的温度等条件对种子质量的影响。
2.1.1实验室孢子制备目的是活化休眠菌种,扩大培养,得到具有一定数量与浓度的性状优良并可以进入发酵车间继续扩大培养的菌群。
首先要求培养三支斜面孢子, 斜面孢子的培养基是由麸皮和琼脂组成,用水配制。
培养孢子条件:斜面孢子温度维持在36.5~36.8℃培养,不得高于37℃。
若36℃超过2小时则生产能力明显下降,不可用于生产。
而且在袍子培养过程中还需保持一定相对湿度,湿度55%~60%。
培养96个小时后,将三支斜面孢子加入无菌水之后制成悬浮液。
将悬浮液放置于4℃~6℃的冰箱中备用。
如果这样培养出来的孢子数量不够,为了获得更多数量的孢子以供生产需要,必要时可进一步用扁瓶在固体培养基(如小米、大米、玉米粒或麸皮)上扩大培养。
2.1.2生产前的准备1)备罐;2)灭菌2.1.3一级种子罐扩大培养目的是使来自实验室制备的孢子发芽、繁殖以获得一定数量的菌丝。
一级种子罐采用夹套式换热(自动温度调节),无搅拌动力设备。
(1)采用实罐蒸汽灭菌法灭菌。
(2)待一级种子罐温度降到29~33℃时,即可接种。
(3)发酵过程中通过夹套式换热(利用隔膜阀自动调节)调节发酵罐温度,使之保持在31℃。
(4)土霉素是好氧霉菌,因此需要给罐内不断的通入空气,并且用搅拌桨不断的搅拌,以增加氧气的扩散和热量的交换。
(5)每隔8小时从取样口取一次样,测量其pH,28小时时测量培养基中糖、氮的含量,发酵液的pH以及土霉素的效价。
(6)一级种子罐不需要加入消泡剂。
经过约30小时左右的培养,培养基的颜色渐渐的变为黄色,趋于成熟。
(7)测量培养液的pH,当其值在6.0~6.4时即可作为种子移入二级种子罐。
2.1.4二级种子罐扩大培养目的是进一步扩大培养来自一级种子罐的种子,获得足够数量的菌丝以接种到发酵罐中。
二级种子罐采用夹套式换热(自动温度调节),有搅拌动力设备。
(1)二级种子罐同样采用实罐灭菌的方式。
(2)待二级种子罐温度降到29~33℃时,即可利用压差法将一级种子罐中的种子液打入。
(3)土霉素是好氧霉菌,因此需要给罐内不断的通入空气,并且用搅拌桨不断的搅拌,以增加氧气的扩散和热量的交换。
(4)土霉素的最适生长温度为31℃,在发酵热,搅拌热等热源的作用下可能使发酵罐内的温度偏离,因此需要通入冷却水调节发酵罐的温度。
(5)17~19小时时取样检测种子液pH,28小时时取样测量C、N、种子液效价和pH,并作出相关记录。
(6)二级罐发酵28个小时后进三级罐种子液变为粽色、变稠,测量效价和pH,在培养后期,随着糖、氮浓度的降低,如果pH大于6.0,效价在800 u/m1左右即可将其打入发酵罐中,在培养后期,随着糖、氮浓度的降低。
2.1.5三级发酵罐发酵土霉素是通过发酵工艺手段所得,土霉素在发酵罐中大量分泌。
因此发酵罐工艺操作与目的产品土霉素的产量与质量有很大的关系。
种子移种到发酵罐以后,在发酵罐内的发酵过程可分为三个阶段:1、菌体生长阶段,2、抗生素产物合成阶段,3、菌体自溶阶段。
抗生素发酵的目的是获得抗生素产量。
因此需选择合适的发酵培养基和培养条件缩短菌体生长阶段,使菌体代谢转入抗生素合成代谢。
进入抗生素合成阶段后,需采用加糖、补料等方式延长抗生素合成期,以获得较高的产量。
随着营养物质消耗、代谢产物积累,发酵将不可避免地进入菌体自溶期。
此时应及时终止发酵,以避免发酵产物损失和结提取带来困难。
二级发酵完成后,利用压差法将种子液打入三级发酵罐内,之前的消毒、实罐灭菌、检测以及接种前的管道蒸汽灭菌工作都与二级发酵相似。