土霉素生产工艺仿真操作手册.doc

土霉素生产工艺仿真 操作手册 北京东方仿真技术有限公司 二〇一年月 一、工艺简介 1 1. 背景简介 1 2. 装置流程说明 2 二、设备列表 3 三、工艺卡片 4 四、复杂控制说明 5 1. 一级种子罐温度控制 5 2. 二级种子罐温度控制 5 3. 补料罐温度控制 5 五、操作规程 6 1. 发酵 6 2. 酸化 8 3. 脱色结晶离心 11 4. 干燥 12 六、主要操作画面 13 一、工艺简介 1. 背景简介 1.1 土霉素化学式及性状 土霉素又名氧四环素，(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）改变致病微生物的结构和干扰其代谢过程，如阻碍细胞壁的合成，影响细胞黏膜的通透性，阻碍蛋白质的合成，改变核酸代谢。 （2）土霉素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。 （3）土霉素可使动物肠壁变薄，更有利于营养物质的吸收和利用，从而提高肠道吸收效率。 （1）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。 （2）土霉素价格低廉，可以作为饲料添加剂用于养殖业。实践表明：土霉素用于饲料添加剂，可以改善饲料转化效率，促进畜禽生长，提高畜禽抗疾病能力。 （3）土霉素是广谱抗生素，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，伤寒了，淋巴肉芽肿，砂岩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砂岩病毒及淋巴肉芽肿病毒。 作为抗生素，上世纪六七十年代时，土霉素曾在抗菌药市场上占重要地位，但伴随着其它多种高效抗生素的诞生与发展，土霉素市场快速走向衰落。目前，土霉素已经极少用于临床了。 2装置流程说明 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灰白色，后期生褶皱，成龟裂状。菌丝成树枝分支，白色，孢子灰白色，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：磷酸盐的调节作用、ATP的调节和产生菌生长速率的调节等。 土霉素的发酵分为初级发酵和主发酵两个流程。初级发酵在一级种子罐和二级种子罐中进行，将实验室制备的孢子移种至种子罐扩大培养，通过灭菌的压缩空气补给氧气。种子罐级数是在指制备种子需逐级扩大培养的次数，一般根据种子的生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度，以及发酵罐的容积而定。土霉素种子制备一般为二级种子罐扩大培养。培养基是供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。培养基的组成和比例是否恰当，直接影响微生物的生长、生产和工艺选择、产品质量和产量等。霉素的发酵培养基由碳源、氮源、无机盐及金属离子、添加前体、消剂五部分组成。序号 设备名称 二级种子罐 空气过滤器 发酵罐 消泡剂罐 氨水罐 配料罐 气液分离器 酸化罐 酸水罐 盐酸储罐 板框过滤机 脱色罐 结晶罐 离心机 粉碎机 旋风干燥器 旋风分离器 风机 三、工艺卡片 设备名称 项目 正常指标 单 位 一级种子罐 温度 30 ℃ 压力 0.05 MPa（表） 发酵时间 28 h PH值 6.0-6.4 二级种子罐 温度 31 ℃ 压力 0.05 MPa（表） 发酵时间 28 h PH值 6.0-6.4 发酵罐 温度 31 ℃ 压力 0.05 MPa（表） 发酵时间 180-200 h PH值 6.2 酸化罐 PH值 1.8 效价 18000 结晶罐 PH值 4.5-4.8 温度 28-30 ℃ 四、复杂控制说明 分程控制是将控制器的输出信号分别去控制两个