一种微生物复合菌剂的生产工艺流程及详细设计要求.doc

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），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） 。接种量为三角瓶实际培养基装量的4-5%.PH控制在7.0-7.5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 121℃~125℃ 蒸汽 0.103MPa~0.168 MPa 0.5h~1.0h 种子罐 培养基 加料体积50%~75%，实际为60% PH6.5~7.5 精密试纸或PH计 121℃~125℃ 蒸汽 0.103MPa~0.168 MPa 0.5h~1.0h 灭菌空气 25℃~35℃ 常压 摇瓶菌种 物料量的0.5-5%.实际接种量为1% 灭菌空气 25℃~35℃ 镜检： 24~36h 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 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（%） 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25℃~35℃；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: 培养基成分 水解糖 甘蔗蜜糖 尿素（初尿） 磷酸氢二钾 硫酸镁 硫酸亚铁(ppm) 硫酸锰(ppm) 水 PH 含量（%) 13 0.15 0.6 0.17 0.0