洁霉素发酵车间设计

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1、第四章流加储罐各部分计算第四章流加储罐各部分计算天津大学生物工程专业课程设计说明书设计题目：洁霉素发酵车间设计姓名：刘欢欢学号：3007207308班级：07级生物工程一班指导教师：黄鹤设计成绩：＿＿＿＿＿＿＿＿＿第四章流加储罐各部分计算目录第一章设计方案介绍11.1.洁霉素简介11.2.主要设备11.3.上游生产过程21.4.下游过程概述31.5.洁霉素生产工艺流程草图4第二章发酵罐各部分设计计算62.1.发酵罐的结构尺寸62.2.搅拌功率82.3.换热设备92.4.灭菌蒸汽量及时间11第三章种子罐各部分设计计算133.1.一级种子罐13

2、3.2.二级种子罐15第四章流加储罐各部分计算204.1.结构尺寸204.2.换热设备204.3.灭菌蒸汽量及时间22第五章无菌空气生产设备245.1.一级种子罐分过滤器245.2.二级种子罐分过滤器245.3.发酵罐分过滤器24第六章操作规程256.1.一级种子罐256.2.二级种子罐256.3.发酵罐25第七章附录247.1.符号说明247.2.参考文献25第一章第四章流加储罐各部分计算第一章设计方案介绍1.1.洁霉素简介[1]洁霉素(Jiemycin)又称林可霉素(Lincomycin)，是1962年由美国人Mason等首先从链霉菌(

3、S.lincolnensis)变种的培养液经发酵、酸化、提取、精制而得到的高效广谱抗生素，分子式为C18H34N2O6S，分子量为406.56。其化学结构如下：图1洁霉素(Jiemycin)的结构式洁霉素为白色结晶性粉末，有微臭或特殊臭，味苦，易溶于水、甲醇，略溶于乙醇。熔点145～147℃。遇酸、光和空气稳定。对革兰阳性菌、厌氧菌作用强。洁霉素在医学上主要用于葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌及厌氧菌引起的各种感染，如呼吸道感染及败血症。对脑膜炎、心内膜炎、白喉、放线菌病也有满意的疗效，但一般不作首选。洁霉素主要作用机理:洁霉素作用于敏感菌核糖体

4、的50S亚基,阻止肽链的延长,从而抑制细菌细胞的蛋白质合成,一般系抑菌剂,但在高浓度时,对某些细菌也具有杀菌作用。对大多数革兰氏阳性菌和某些厌氧的革兰氏阴性菌有抗菌作用，对革兰氏阳性菌的抗菌作用类似红霉素。敏感菌可包括肺炎链球菌、化脓性链球菌、绿色链球菌、金黄色葡萄球菌、白喉杆菌等。厌氧菌对洁霉素敏感者包括拟杆菌属、梭杆菌、丙酸杆菌、真杆菌、双歧杆菌、消化链球菌、多数消化球菌、产气荚膜杆菌、破伤风杆菌、以及某些放线菌等。洁霉素对粪链球菌、某些梭状芽胞杆菌、奴卡菌、酵母菌、真菌和病毒均不敏感。葡萄球菌对其可缓慢地产。　　1.2.主要设备l生产

5、能力：年产65吨-23-第四章流加储罐各部分计算l生产原料：自用糖、口服糖（速效碳源），淀粉（迟效碳源），黄豆饼粉、玉米浆（氮源），NaNO3，NaCl，NH4NO3，KH2PO4，(NH4)2SO4等无机盐l操作条件：一级种子罐：3m3×4个，培养3天，罐温30℃，罐压0.05MPa，空气流量150m3/h，空气压力0.125MPa，搅拌转速60rpm；二级种子罐：15m3×4个，培养3天，罐温30℃，罐压0.04MPa，空气流量900m3/h，空气压力0.125MPa，搅拌转速60rpm；三级发酵罐：100m3×4个，培养9天，罐温30

6、℃，罐压0.04MPa，空气流量4000m3/h，空气压力0.125MPa，搅拌转速60rpm。l含量：4500u/mll流加发酵：保持糖浓4%，每隔8h取样，低于4%则加1吨40%糖/8h，流加糖量为初始糖量的3－4倍。1.1.上游生产过程[2,3]1.3.1菌种出发菌株为洁霉素产生菌链霉菌4-1024(Streptomyces4-1024)，首先从沙土管取种接种于斜面培养基上，在30℃下恒温培养7d。斜面培养基主要成分包括：可溶性淀粉2.0%、黄豆饼粉0.5%、氯化钠0.1%、硝酸钾0.1%、硫酸镁0.05%、硫酸亚铁0.1%、琼脂1.

7、8%、pH7.0-7.2。待气生菌丝成为粉红色，基内菌丝为苍黄色，产生可溶性黄色素，孢子丝柔曲，表面光滑时，可进一步进行摇瓶培养，得到菌丝后再进入种子罐中培养，产生较多的菌丝体，再接种至发酵罐培养。1.3.2培养基基础培养基中碳源为自用糖、口服糖（速效碳源）、淀粉（迟效碳源）等；氮源有黄豆饼粉、玉米浆等；无机盐包括硝酸钠、硝酸铵、氯化钠、磷酸二氢钾、硫酸铵等；消泡剂常用玉米油和泡敌，可在补料中加入，也可直接加到基础培养基中。1.3.3发酵过程-23-第四章流加储罐各部分计算发酵过程的目的是使微生物大量分泌抗生素。在发酵之前，有关设备和培养基

8、必须先灭菌。一、二级种子罐及发酵罐均采用蒸汽灭菌系统，采用实消灭菌法。发酵系统包括灭菌系统、搅拌系统、换热系统、补料系统，其中补料尤为重要。该发酵过程为流加发酵过程，采用三级补料