一种微生物复合菌剂的生产工艺流程及详细设计要求剖析.pdf
《一种微生物复合菌剂的生产工艺流程及详细设计要求剖析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种微生物复合菌剂的生产工艺流程及详细设计要求剖析.pdf(17页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、1 一种微生物复合菌剂的生产工艺流程及设计要求 (附简图 ) 一生产前的准备工作 (1)生产用菌种的鉴定 :主要包括纯度鉴定,生产性能的检查, 有无杂菌污染。还有就是菌种的活性,重要特性有无退化等。 (2)如菌种已发生功能性改变或被杂菌污染,还需要进行菌种 的纯化或或复壮。 (3)其次在规模生产之前,还要通过实验室中试,确定该菌群 的最适生长温度,PH,发酵培养基的最适成分与比例;生长曲 线的绘制与最适培养时间的确定。我们一般选取对数生长期的菌 体(丝)做为生产发酵用的菌种。最佳接种量与装液量的控制。 二实验室菌种的活化与种子培养阶段: (1)将冷冻保藏管中的菌种在斜面中活化(37 24h),
2、并在平板 中进行纯化( 37 24h)。最终得到斜面菌种或菌种斜面。 斜 面 培 养基 成 份 葡萄 糖 牛肉 膏 蛋白 胨 Nacl 琼脂PH 组成比例0.1% 1% 1% 0.5% 2.0-2.5% 7.0-7.2 (2)摇瓶培养阶段 : 取一环纯化后的的菌种, 接入装量为 20mL种子 培养基的 250mL三角瓶中,置于 180r/min 中摇床中培养 (37 18h) 。 分别取 1mL的种子液 , 接入五个盛有20mL发酵培养基的250 mL 三 角瓶中。置于180 r/ min摇床中 培养( 37 24h) 。接种量为三 2 角瓶实际培养基装量的4-5%.PH控制在 7.0-7.5
3、之间。 培养基组成见下表: 摇瓶种子 培养基成 分 葡萄 糖 尿 素 硫酸 镁 磷酸 氢二 钾 玉米浆 硫酸 亚铁 硫酸 锰 PH 各组成成 分比例(% ) 2.5 0.5 0.04 0.1 2.5-3.5 2ppm 2ppm 7.0 (注; 1ppm=1mg/l) 三生产车间多级种子罐发酵阶段: 工艺流程工艺条件中控 121125 蒸汽0.103MPa0.168 MPa 0.5h1.0h 种子罐 培养基加料体积50%75%,实际为60% PH6.57.5 精密试纸或PH 计 121 125 蒸汽0.103MPa0.168 MPa 0.5h1.0h 灭菌空气2535 常压 全部设备灭菌 一级种
4、子罐 配料 一级种子罐 PH 值检测 一级种子罐灭 菌 一级种子罐降 温 3 摇瓶菌种 物料量的0.5-5%.实际接种量为1% 灭菌空气2535镜检: 2436h 菌体的形态、密度 消泡剂芽孢形成率 80% 搅拌转速: 180r/min 二级种子罐重复上述操作和参数控制 其中,由摇瓶菌种向一级种子罐的接种量,控制在一级种子罐实 际装料量的0.5%-5.0%;PH 控制在 6.5-7.5;发酵温度控制在25 35;装料量控制在种子罐公称容积的60%左右。搅拌转速控制为 180r/min. 二级种子罐的具体工艺操作和参数控制和一级种子罐大体相同。 二级种子罐培养基成分应尽可能的接近主体发酵罐培养基
5、成分。 通过上述二级种子罐发酵培养,我们大致可以得到450L 的发酵 种子液。 (计算如下: 0.6*0.01*V=0.225L由此可得 V=37.5L 即通 过一级种子发酵,我们可以得到22.5L 的发酵菌体或菌丝。二级 种子罐的接种量为5%。即 0.6*0.05*V=22.5L) 即 V=750L. 即通过 二级种子发酵,我们大致可以得到450L 的二级种子发酵液。 二级种子罐培养基成分如下表 一级种子罐接 种 一级种子罐发 酵 4 培 养 基 成分 水 解 糖 玉米 浆 磷 酸 二 氢 钾 硫 酸 镁 尿 素 铁元 素 (mg/l) 锰元 素 (mg/l) PH 百 分 含 量( %)
6、2.5 2.5-3.5 0.15 0.04 0.4 2 2 6.8-7.2 四主体发酵阶段 (1)发酵罐主要部件的设计与选型(具体设计部分见附页) 主要部件包括:罐体,搅拌器,联轴器,轴承,轴封,挡板, 空气分布器,换热装置,传动装置,消泡器,人孔试镜,以 及管路等。 (2)通过实验我们可以知道:最佳装液量为 (50%-75%)罐体公 尺容积; 最佳接种量 (1%-5%)实际装液量; 发酵温度控制在 2535;PH 控制在 6.8-7.2;搅拌转速180-200r/min. 转速 过快会对菌丝体产生破坏,转速过慢易产生发酵泡沫,而且 会因为溶解氧不足而影响微生物的生长繁殖。 (3)具体发酵时间
7、和发酵终点的确定,要通过镜检来观察 微生物菌体的形态,密度,以及芽孢形成率80%。最终来确 定发酵时间和发酵终点。 我们一般选取对数生长末期的菌体菌丝做为 发酵终点。因为此时微生物代谢活性最高,菌体数目最多。 (4)主体发酵罐培养基成分及比例: 培 养水甘尿 素磷酸硫硫酸硫酸水PH 5 基 成 分 解 糖 蔗 蜜 糖 ( 初 尿) 氢二 钾 酸 镁 亚铁 (ppm) 锰 (ppm) 含 量 (%) 13 0.15 0.6 0.17 0.06 2 2 80-90 6.8-7.2 (5)主体发酵罐操作工艺流程框图 二级种子罐发酵液 发酵罐 培养基加料体积50%75% PH6.57.5 精密试纸或P
8、H 计 蒸汽121125 0.103MPa0.168 MPa 0.5h1.0h 2535 灭菌空气常压 灭菌空气 25 35镜检: 消泡剂2436h 菌体的形态、密度 芽孢形成率 80% 常温常压液态菌剂固形物含量1020% 附页部分 发酵罐配料 储罐 发酵罐发酵 发酵罐 PH 值检测 发酵罐灭菌 发酵罐降温 6 一。复合菌剂生产工艺流程简图 二。发酵罐主体部件的设计 发酵罐的种类很多,但是由于其他类型发酵罐应用的产 品范围较窄,其流行程度远不如机械搅拌发酵罐,约92%的 发酵工厂在使用机械搅拌发酵罐。它的主要部件包括: 罐体, 搅拌器,联轴器,轴承,轴封,挡板,空气分布器,换热装 置,传动装
9、置,消泡器,人孔试镜,以及管路等。 (一)几何尺寸 7 1.罐体计算: 设计月生产量270 吨,则日平均产量为9 吨。设计有效装液量 为罐体公称容积的60%。则可知 V=15000L 一般 H/D=2.5 较好,现在发展趋势是H/D 越来越小,已达1.8 左右。 现 设 计H/D=2( 其 中H罐 体 高 度 ,D 为 发 酵 罐 内 径 ) , 则 由 222 15.0 4 ) 6 1 (2 4 DHDDhHDV b ; H/D=2.可知罐体高度 H=4m; 发酵罐内径 D=2m 。 罐体各部分材料多采用不锈钢,如1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9,或瑞 典 316L。罐体必须能承受发酵
10、工作时和灭菌时的工作压力和温度。 通常要求耐受 130 度和 0.25MPa的绝压。 2、搅拌器直径和几何尺寸 高径比:对于档数:通用罐D/D 1=3,只能适合罐容积不 太大的场合;当罐较大时,D/D 1=3-4。根据需要,现设计采 用圆盘涡轮式搅拌器。搅拌器叶轮直径D1=1/3D=2/3m 。 3、封头: 采用椭圆形或碟形封头,当 V5m3时,封头与罐体 间采用法兰连接;当V 5m3时,封头与罐体间采用焊接; 4、挡板: 挡板的作用是防止液面中央产生旋涡,促使液体激烈 翻动,提高溶解氧。挡板宽度为(0.1-0.12)D。当满足全挡 板条件时,增加罐内附件,轴功率不变。 WZ/D=0.5 即:
11、 (0.1-0.12)Z=0.5 即挡板宽度W=0.2m 8 5、管口位置: 人孔:为了便于操作和维修,封头上的人孔离操作层高度在 0.7m 左右,大小为 500450cm ;封头上其它管口, 在满足工 艺的同时应方便操作。 检测点:在下搅拌与第二档搅拌之间。 空气管:可开在封头上,也可开在罐身上。 取样口:开在罐身上。 冷却水管口:夹套冷却,冷却水进口在罐底,出口在罐身上 部;冷却管冷却,进出口多在上部。 物料出口:开在罐底,稍微偏离罐底中心,也可开在罐身或 罐顶,由一根管插入接近罐底最底处。 补料管:消泡、流加糖从罐顶加入;补氨水、液氨从空气管 道加入。 消泡电极 :接口在罐顶封头上。 6
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 一种 微生物 复合 生产 工艺流程 详细 设计 要求 剖析
链接地址:https://www.31doc.com/p-4703114.html