1、精品 料推薦紅霉素生產物料衡算1、紅霉素發(fā)酵工藝流程示意圖工藝流程如下：沙土管包子母瓶斜面培養(yǎng)子瓶斜面培養(yǎng)種子培養(yǎng)液小罐種子液中罐種子液大罐發(fā)酵放罐放罐發(fā)酵液預處理堿化（使 ph 為 8.0-8.4 ）板框過濾濾液（加萃取溶媒）輕液結晶洗水干燥成品檢驗合格產品包裝（不合格產品回收 ) 。一般紅霉素工藝如下圖所示：空氣原料孢子加壓配料斜面培養(yǎng)冷卻發(fā)酵搖瓶培養(yǎng)除水堿化一級種子過濾補萃取補二級種子料料豆油離心糖丙醇成鹽水淋洗烘干包裝銷售圖 1：紅霉素生產工藝流程示意圖2、工藝技術指標及基礎數據（ 1）主要技術指標見表0精品 料推薦表 1：紅霉素發(fā)酵工藝主要技術指標指標名稱單位指標數生產規(guī)模 mt/a

2、1600生產方法發(fā)酵，萃取，成鹽年生產天數 td/a330產品質量 1750u/mg倒罐率 r%3發(fā)酵罐發(fā)酵周期 t1h168二級種子罐發(fā)酵周期 t2h28一級種子罐發(fā)酵周期 t3h30發(fā)酵液密度 0kg/m 31050二級種子罐發(fā)酵液密度 1kg/m 31150一級種子罐發(fā)酵液密度 2kg/m 31200發(fā)酵罐通氣及取樣損失比 s0%10指標名稱二級種子罐通氣及取樣損失比 s1一級種子罐通氣及取樣損失比 s2發(fā)酵罐接種比 j0二級種子罐接種比 j1 一級種子罐接種比 j2 發(fā)酵罐補料比 i0發(fā)酵罐裝料系數 k0 二級種子罐裝料系數 k1 一級種子罐裝料系數 k2放罐發(fā)酵單位2提取總收率 n單

3、位指標數% 10% 10% 14% 14% 12% 10% 87% 84% 84u/ml6000% 84表 2：培養(yǎng)基配比（質量分數） ：成分大罐配比 %中罐配比 %小罐配比 %補全料配比 %淀粉5.001.801.804.380豆粉2.201.501.503.000玉米粉1.800.600.601.250氯化鈉0.650.300.301.630豆油0.500.600.600.880碳酸鈣0.650.500.500.063碳酸銨0.180.120.120.175生物氮0.800.000.000.000糊精0.001.201.201.5001精品 料推薦（2）發(fā)酵罐補料情況丙醇：發(fā)酵后 24 小

4、時開始補，開始補之前要取樣觀察菌絲狀態(tài)，菌絲需呈網狀、展開，發(fā)酵液粘度達6s 左右，補料前半小時去無菌樣品，與正點取樣相差 12 小時， 2432h 時間每 4h 補 12l 丙酮， 33144h 每小時補 6l。糖：糖可以通過菌體代謝后而調節(jié)發(fā)酵液的 ph 值，也可以做為紅霉素放線菌的代謝碳源，大罐發(fā)酵 30h 時取樣測 ph 值，大罐補淀粉液化糖1.7t，淀粉 0.3kg，在 80 c 左右保溫液化 30min，一次消一到兩個罐的淀粉液化糖。油：本發(fā)酵工藝補油主要為豆油。發(fā)酵后24 開始補，其實速率為4l/h ，以后看液面調整補油速度。若液面高則應提前2h 左右，每 4h 補 6l，放罐前

5、一個班每 4h 補 10l。油用于消泡和提高碳源。水：放罐前兩個班補水，每噸水加泡敵1l，玉米漿 10l，30h 左右根據液面補 500-800t 純水，如果發(fā)酵過程中發(fā)酵液體積偏少，每班需補100-200l 純水。全料： 6-8 小時根據液面下降情況可補全料，補前半小時取樣。3、培養(yǎng)基總物料衡算（1）放罐成熟發(fā)酵液量：根據產品質量 1、放罐發(fā)酵單位 2、提取總收率 n、年生產天數 t、倒罐率 r，可計算生產 1000kg 成品所需的發(fā)酵液量。10001v 02 n (1 r )1000 750 10666000 100.84 (10.03)3160(m )（2）放罐成熟發(fā)酵液量v0 分為三個

6、部分組成：3底料v 01=160（ 1-i0-j 0)=160 76%=121.6（ m）3種 液量v 02=160 j0=16014%=22.4（m）3補料量v 03=160 i0=16010%=16（ m）2精品 料推薦（3）二級種子罐種液量v 1 由兩部分組成：3底料v11= v02（ 1- s 1）（ 1-j 1）=22.4 0.90 70%=17.42（m）3種液量v12= v02（ 1- s 1） j1=22.4 0.90 30%=7.47（ m）（4）一級種子干種液量v2 由兩部分組成：3底料v21= v12(1-s 2)（ 1-j 1） =7.47 0.9 65%=5.39（m

7、）3接種量v22= v12(1-s 2) j2=7.47 0.9 35%=2.99（m）（5）發(fā)酵罐底料的物料用量： 發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方 v 01 (1-s 0) 0 淀粉：m01=5%v01(1-s 0) 0 =5%121.6 0.9 1050=7093.3（kg）豆粉：m02=2.2%v01(1-s 0) 0=2.2%121.6 0.9 1050=3121.1（kg）玉米粉：m03=1.8%v01(1-s 0) 0=1.8%121.6 0.9 1050=2553.6（kg）氯化鈉：m04=0.65%v01(1-s 0) 0 =0.65% 121.6 0.9 1050=922.1（ kg）豆油

8、：m05=0.50%v01(1-s 0) 0 =0.50% 121.6 0.9 1050=709.3（ kg）碳酸鈣：m06=0.65%v01(1-s 0) 0 =0.65% 121.6 0.9 1050=922.1（ kg）碳酸銨：m07=0.18%v01(1-s 0) 0 =0.18% 121.6 0.9 1050=255.4（ kg）生物氮：m08=0.80%v01(1-s 0) 0 =0.80% 121.6 0.9 1050=1134.9（kg）糊精：m09=0.00% v01 (1-s 0) 0=0（ kg）（6）發(fā)酵罐補料物料用量 ：發(fā)酵罐補料培養(yǎng)基配方v 03 (1-s 0) 0

9、3精品 料推薦淀粉：m31=4.38%v03(1-s 0) 0 =4.38% 160.9 1050=817.6（ kg）豆粉：m32=3%v03(1-s 0) 0 =3%160.9 1050=560（kg）玉米粉：m33=1.25%v03(1-s 0) 0 =1.25% 160.9 1050=233.3（ kg）氯化鈉：m34=1.63%v03(1-s 0) 0 =1.63% 160.9 1050=304.3（ kg）豆油：m35=0.88%v03(1-s 0) 0 =0.88% 160.9 1050=164.3（ kg）碳酸鈣：m36=0.063% v03 (1-s 0) 0=0.063%1

10、6 0.9 1050=11.76（kg）碳酸銨：m37=0.175% v03 (1-s 0) 0=0.175%16 0.9 1050=32.7（kg）生物氮：m38=0.00%v03(1-s 0) 0 =0（kg）糊精：m39=4.5%v03(1-s 0) 0=1.5%160.9 1050=280（kg）（7）二級種子罐底料的物料用量：二級種子罐培養(yǎng)基配方v 11 (1-s 1 ) 1淀粉：m11=1.8%v11(1-s 1) 1=1.8%17.42 0.9 1150=400.7（kg）豆粉：m12=1.5%v11(1-s 1) 1=1.5%17.42 0.9 1150=333.9（kg）玉米

11、粉：m13=0.60%v11(1-s 1) 1=0.60% 17.42 0.9 1150=133.5（kg）氯化鈉：m14=0.30%v11(1-s 1) 1=0.30% 17.42 0.9 1150=66.8（ kg）4精品 料推薦豆油：m15=0.60%v11(1-s 1) 1=0.60% 17.42 0.9 1150=133.5（kg）碳酸鈣：m16=0.50%v11(1-s 1) 1=0.50% 17.42 0.9 1150=111.3（kg）碳酸銨：m17=0.12%v11(1-s 1) 1=0.12% 17.42 0.9 1150=26.7（ kg）生物氮：m18=0.00%v11

12、(1-s 1) 1=0（kg）糊精：m19=1.2%v11(1-s 1) 1=1.2%17.42 0.9 1150=267.1（kg）（8）一級種子罐底料的物料用量：一級種子罐培養(yǎng)基配方v 21 (1-s 2 ) 2淀粉：m21=1.8%v21(1-s 2) 2=1.8%5.39 0.9 1200=129.36（kg）豆粉：m22=1.5%v21(1-s 2) 2=1.5%5.39 0.9 1200=107.8（ kg）玉米粉：m23=0.60%v21(1-s 2) 2 =0.60% 5.39 0.9 1200=43.12（kg）氯化鈉：m24=0.30%v21(1-s 2) 2 =0.30%

13、 5.39 0.9 1200=21.56（kg）豆油：m25=0.60%v21(1-s 2) 2 =0.60% 5.39 0.9 1200=43.12（kg）碳酸鈣：m26=0.50%v21(1-s 2) 2 =0.50% 5.39 0.9 1200=35.93（kg）碳酸銨：m27=0.12%v21(1-s 2) 2 =0.12% 5.39 0.9 1200=8.6（ kg）生物氮：m28=0.00%v21(1-s 2) 2 =0（kg）5精品 料推薦糊精：m29=1.2%v21(1-s 2) 2=1.2%5.39 0.9 1200=86.2（kg）（9）總物料用量： 發(fā)酵罐補料物料用量 +

14、發(fā)酵罐補料物料用量 +二級種子罐底料的物料用量 +一級種子罐底料的物料用量淀粉：m1=m01+m31+m11+m21=8440.9 （kg）豆粉：m2=m02+m32+m12+m22=4122.7 （kg）玉米粉：m3=m02+m32+m12+m22=2963.6 （kg）氯化鈉：m4=m02+m32+m12+m22=1314.7 （kg）豆油：m5=m02+m32+m12+m22=1050.3 （kg）碳酸鈣：m6=m02+m32+m12+m22=1081.1 （kg）碳酸銨：m7=m02+m32+m12+m22=323.4 （kg）生物氮：m8=m02+m32+m12+m22=1134.9

15、 （kg）糊精：m9=m02+m32+m12+m22=633.3 （kg）根據年生產 1000kg 成品發(fā)酵所需的原材料及其他物料的衡算結果，可求得年生產 16000t 成品所需的總物料、每日用量，以及大罐培養(yǎng)基，大罐補全料，中罐培養(yǎng)基和小罐培養(yǎng)基各自所需的物料總量、每日用量。如下表所示：6精品 料推薦表 3：物料衡算總表物料名稱生產 1000kg 物料1600t/a 物料量 /t每日物料量 /t量 /kg淀粉8440.913505.540.93豆粉4122.76596.420.0玉米粉2963.64741.814.4氯化鈉1314.72103.66.4豆油1050.31680.45.1碳酸鈣

16、1081.11729.85.2碳酸銨323.4517.41.6生物氮1134.91815.95.5糊精633.31013.43.1表 4：每年各種罐所需培養(yǎng)基原料量成分大罐中罐小罐補全料罐配比 %含量 /t配比 %含量 /t配比 %含量 /t配比 %含量 /t淀粉5.0011349.331.80641.061.80206.984.3801308.16豆粉2.204993.711.50534.211.50172.483.000896玉米粉1.804085.760.60213.680.6068.991.250373.33氯化鈉0.651475.410.30106.840.3034.501.6304

17、86.83豆油0.501134.930.60213.680.6068.990.880262.83碳酸鈣0.651475.410.50178.070.5057.490.06318.82碳酸銨0.18408.580.1242.740.1213.800.17552.27生物氮0.801815.890.000.000.000.000.000.00糊精0.000.001.20427.371.20137.981.5004487精品 料推薦表 5：每天各種罐所需培養(yǎng)基原料量大罐中罐小罐補全料罐成分配比 %含量 /t配比 %含量 /t配比 %含量 /t配比 %含量 /t淀粉5.0034.391.801.941

18、.800.634.3803.96豆粉2.2015.131.501.621.500.523.0002.71玉米粉1.8012.380.600.650.600.211.2501.13氯化鈉0.654.470.300.320.300.101.6301.48豆油0.503.440.600.650.600.210.8800.80碳酸鈣0.654.470.500.540.500.170.0630.06碳酸銨0.181.240.120.130.120.040.1750.16生物氮0.805.500.000.000.000.000.000.00糊精0.000.001.201.301.200.421.5001.

19、364、發(fā)酵罐及種子罐體積和個數的確定（1）發(fā)酵罐體積確定：根據生產 1000kg 成品所需的發(fā)酵液量v3成品所需發(fā)，可得 1600t=160m0酵液量及每天放罐體積：3v0 總 = v0 160=1600160=256000m3v0 每天 =v0 總 330=256000 330=775.8m那么每天所需發(fā)酵罐總的容積為：v0 容 =v0 每天 （ 1- s 0） k0 =775.8 0.9 0.87=990.8m38精品 料推薦3因此可選用 200m的發(fā)酵罐，那么每天放罐數為：n大 =v0 容200=990.8 200=5（臺）考慮到大罐發(fā)酵周期為168h（7 天），則需要的發(fā)酵罐總數為：

20、n大總 =57=35(臺）把 35 臺分別放入 5 個車間，每個車間 7 臺，每個車間每天放一個罐。考慮到實際生產天數為 6 天即可，即 6 臺發(fā)酵罐，但為防止其中某個罐發(fā)生損壞影響生產，有一臺發(fā)酵罐作為備用，所以還是 7 臺。每天每個發(fā)酵罐實際放罐體積為： v 大=200（ 1- s 0） k05=156.6m3（2）二級種子罐體積確定：根據生產 1000kg 成品所需二級種子罐發(fā)酵液量v 013，可得 1600t=22.4m成品所需二級種子罐發(fā)酵液量及每天放罐體積：3v1 總 = v011600=22.41600=35840m3v1 每天 =v1 總 330=256000 330=108.

21、7m所以每天每個車間生產種子體積為：3v 中每天 =v1 每天 5=21.7m那么每天每個車間所需二級種子罐總的容積為：v1 容 =v 中每天 （ 1- s 1） k1=21.7 0.9 0.8=28.7m33因此可選用 30m的二級種子罐，那么每天放罐數為：n中 =28.7 30=1（臺）所以每天每個中罐實際生產種子體積為：3考慮到中罐發(fā)酵周期為28h，共計兩天，則每個車間發(fā)酵罐的個數為2 臺。考慮到實際情況， 如罐的損壞， 每個車間多一臺，即 3 臺。所以 5 各車間需要的二級種子罐總數為：n中總 =35=15(臺）（3）一級種子罐體積確定：根據生產 1000kg 成品所需一級種子罐發(fā)酵液

22、量v 113，可得 1600t=7.47m成品所需一級種子罐發(fā)酵液量及每天放罐體積：9精品 料推薦3v2 總 = v111600=7.471600=11952mv2 每天 =v2 總 330=256000 330=36.2m3所以每天每個車間生產種子體積為：v 小每天 =v1 每天 5=7.24m3那么每天每個車間所需一級種子罐總的容積為：v1 容 =v 中每天 （ 1- s 2） k2=7.24 0.9 0.84=9.58m33因此可選用 10m的一級種子罐，那么每天放罐數為：n小 =9.58 10=1（臺）所以每天每個小罐實際生產種子體積為：v 小 =10（ 1- s 2） k25=7.5

23、6m3考慮到小罐發(fā)酵周期為30h，生產周期為兩天，則每個車間發(fā)酵罐的個數為2 臺。由于小罐不需要通氣攪拌， 一般不會損壞，故不需要備用小罐。所以 5 各車間需要的二級種子罐總數為：n小總 =25=10(臺）（4）補全料罐體積確定：根據生產 1000kg 成品所需一級種子罐發(fā)酵液量v3成，可得 1600t=16m03品所需一級種子罐發(fā)酵液量及每天放罐體積：3v2 總 = v111600=161600=25600m3v2 每天 =v2 總 330=25600330=77.6m所以每天每個車間所需補料體積為：v 小每天 =v1 每天 （ 1-s 0） 5=17.2m33所以每個車間可選用體積為20m的補全料罐。5、補豆油、丙醇和糖的確定每大罐補料中的豆油、丙醇、糖各按用量計算，分別流加。（ 1）每罐和每車間用量為：豆油：3v 每罐豆油 =（144-8-24 ） 4+8 104=52l=0.052m1