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1、紅霉素發(fā)酵工藝生物093班第四組一：發(fā)酵工藝二：提煉工藝三：結(jié)晶工藝四：廢水處理五：改進(jìn)提取工藝一：發(fā)酵菌種保藏方法有砂土保藏和冷凍干燥保藏。保藏菌種→斜面培養(yǎng)基→一級種子罐→二級種子罐→發(fā)酵罐種子擴(kuò)大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過搖瓶及種子罐逐級擴(kuò)大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。接種方法：壓力差法發(fā)酵周期：一級種子罐48h，溫度32-34℃，罐壓0.04MPa二級種子罐28h，溫度28-32℃，罐壓0.04MPa三級發(fā)酵罐160h，溫度32±2℃，罐壓0.02-0.04M
2、Pa在一級、二級時(shí)采用實(shí)消滅菌，在三級發(fā)酵時(shí)先罐空消→料連消→二級種子移入種子罐發(fā)酵罐發(fā)酵培養(yǎng)基最適合的碳源為蔗糖、其次為葡萄糖、淀粉、糊精。生產(chǎn)上常用葡萄糖和淀粉為混合碳源，效果與使用葡萄糖相似。氮源的代謝對紅霉素合成影響很大，當(dāng)適于菌體生長的氮源耗盡時(shí)，菌體才停止生長并迅速合成紅霉素。紅霉素生產(chǎn)中一般都用有機(jī)氮源，其中以黃豆餅粉、玉米漿為最佳。由于黃豆餅粉菌時(shí)泡沫較多，故一、二級種子罐及后期補(bǔ)料用部分花生餅粉代替，但全用花生餅粉則最終產(chǎn)品會出現(xiàn)帶會現(xiàn)象。在發(fā)酵培養(yǎng)基中加少量硫酸銨，可促進(jìn)菌絲生長。丙酸是紅霉內(nèi)脂〈合成紅霉素的三
3、中產(chǎn)物之一〉合成的前體物質(zhì)，但丙酸對菌絲生長有抑制作用，所以發(fā)酵時(shí)以丙醇為發(fā)酵前體物質(zhì)，丙醇在發(fā)酵時(shí)對菌絲的毒性作用相對較小，對pH的影響也較小，代謝穩(wěn)定，發(fā)酵單位和產(chǎn)品質(zhì)量都較高。此外，正丙醇除了起前體作用外，還是紅色糖多孢菌中乙酰CoA合成的誘導(dǎo)物。在無機(jī)元素中，鐵離子抑制紅霉素的合成。發(fā)酵過程中如需補(bǔ)料，可通過如下裝置進(jìn)行由于產(chǎn)紅霉素的生產(chǎn)菌為好氧型，故發(fā)酵過程中需通入無菌空氣，空氣經(jīng)過粗濾和精濾后通入發(fā)酵罐中，空氣流量通過左圖進(jìn)行調(diào)控二：提煉發(fā)酵液預(yù)處理之前通過料管道先進(jìn)行預(yù)處理（絮凝劑）之后通入板框過濾機(jī)過濾壓濾機(jī)工作原
4、理：??壓濾機(jī)用于固體和液體的分離。與其它固液分離設(shè)備相比，壓濾機(jī)過濾后的泥餅有更高的含固率和優(yōu)良的分離效果。固液分離的基本原理是：混合液流經(jīng)過濾介質(zhì)（濾布），固體停留在濾布上，并逐漸在濾布上堆積形成過濾泥餅。而濾液部分則滲透過濾布，成為不含固體的清液。隨著過濾過程的進(jìn)行，濾餅過濾開始，泥餅厚度逐漸增加，過濾阻力加大。過濾時(shí)間越長，分離效率越高。特殊設(shè)計(jì)的濾布可截留粒徑小于1μm的粒子。壓濾機(jī)除了優(yōu)良的分離效果和泥餅高含固率外，還可提供進(jìn)一步的分離過程：在過濾的過程中可同時(shí)結(jié)合對過濾泥餅進(jìn)行有效的洗滌。從而有價(jià)值的物質(zhì)可得到回收并
5、且可以獲得高純度的過濾泥餅。板框過濾，收集濾液，濾液通過管道輸入收集罐中，之后通過下圖設(shè)備進(jìn)行兩級逆流萃取，使紅霉素從水相轉(zhuǎn)移到溶媒相。碟片式高效離心機(jī)碟式離心機(jī)是立式離心機(jī)的一種，轉(zhuǎn)鼓裝在立軸上端，通過傳動裝置由電動機(jī)驅(qū)動而高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有一組互相套疊在一起的碟形零件--碟片。碟片與碟片之間留有很小的間隙。懸浮液（或乳濁液）由位于轉(zhuǎn)鼓中心的進(jìn)料管加進(jìn)轉(zhuǎn)鼓。當(dāng)懸浮液（或乳濁液）流過碟片之間的間隙時(shí)，固體顆粒（或液滴）在離心機(jī)作用下沉降到碟片上形成沉渣（或液層）。沉渣沿碟片表面滑動而脫離碟片并積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)直徑最大的部位，分離后的液
6、體從出液口排出轉(zhuǎn)鼓。碟片的作用是縮短固體顆粒（或液滴）的沉降間隔、擴(kuò)大轉(zhuǎn)鼓的沉降面積，轉(zhuǎn)鼓中由于安裝了碟片而大大進(jìn)步了分離機(jī)的生產(chǎn)能力。積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的固體在分離機(jī)停機(jī)后拆開轉(zhuǎn)鼓由人工清除，或通過排渣機(jī)構(gòu)在不停機(jī)的情況下從轉(zhuǎn)鼓中排出。三：結(jié)晶向溶媒相加入NaSCN,使紅霉素以硫氰酸紅霉素形式結(jié)晶出來，之后經(jīng)過烘干，再溶解在丙酮中，然后結(jié)晶即可得到產(chǎn)品紅霉素硫氰酸紅霉素溶媒結(jié)晶指的是原料藥最后純化的方法。比如說對于頭孢類原料藥，如果注明溶媒結(jié)晶就是指原料藥最后的純化步驟是通過溶解度的差異（比如藥物在同一種溶劑中由于溫差帶來的溶解度變化
7、；或者由于混合溶劑中的溶劑比例改變帶來的極性差異引起的溶解度變化），先將原料藥制成溶液，再調(diào)節(jié)以上性質(zhì)使之析出（比如說先將原料藥溶于水，再向其中加入有機(jī)溶劑，使得藥物溶解度變小而析出），這樣的純化手段稱之為溶媒結(jié)晶。硫氰酸鈉萃取法硫氰酸鈉法工藝說明：發(fā)酵液放罐后，經(jīng)堿化和絮凝處理后，用板框過濾，濾液再用復(fù)合溶媒萃取，溶媒相加入硫氰酸鈉和冰醋酸，使硫氰酸紅霉素結(jié)晶出來，晶體經(jīng)過洗滌、烘干，既得硫氰酸紅霉素。四、廢水處理在早期主要采用“混合稀釋，再生化處理”的處理方法，現(xiàn)多采用“預(yù)處理—厭氧—好氧”的處理方法，如下圖：紅霉素提取工藝中
8、常用到的工藝是板框過濾加溶媒萃取萃取的老工藝，此工藝一般實(shí)際收率可以在75－80％之間，但由于生產(chǎn)中需要么消耗大量的硫酸鋅和溶媒，菌渣處理困難，造成提取成本昂貴，污染較大，企業(yè)生產(chǎn)成本居高不下，競爭力日益下降。超濾法整合了膜技術(shù)、連續(xù)離子交換技術(shù)以
