[畜牧兽医]第二章饲料添加剂原料的生产方法.ppt

第二章 饲料添加剂原料的生产方法 化学法是指用化学工程生产各种产品的工艺方法。 在饲料工业中应用化学工程技术，可以快速、安全 、经济地生产价格低、质量高的饲料添加剂原料。 如微量元素，某些饲料改良剂以及大部分维生素。 一、化学工程技术 1、石油化工和高分子化工——生产初级原料，如维生素B6生产需要的氯乙酸等。 2、无机化工——饲料用尿素、磷酸。 3、精细化工——大部分维生素、微量元素。 4、生物化工——饲料改良剂（乳酸、柠檬酸）、 烟酸，抗生素（喹乙醇）、氨基酸等。 二、原料的化学法生产------维生素添加剂 饲料添加剂原料的生产方法（化学法） 三、尿素生产工艺（举例） 一、微生物发酵法生产的发展历程 1905年开始－纯粹培养发酵技术，酒精、酵母、 淀粉酶等产品的制造工艺。 1929年－青霉素的发现、化学工程和酶化学的进步，形成了微生物深层发酵技术，从而使抗生素、有机酸、维生素、酶制剂、激素等的工业化生产成为现实。 50年代，生物化学和微生物遗传学在发酵工程中的应用，应用微生物代谢控制发酵技术工业化生产氨基酸。 60年代，随着石油微生物研究的进展，发现了微生物非碳水化合物原料的发酵技术，从而开始利用石油化工产品、废弃物生产单细胞蛋白质，实现了微生物发酵工程资源开发与环境保护的综合利用。 70年代后，随着分子生物学、细胞工程、酶工程、分子育种等的发展，建立了应用生物工程和生物技术生产酶、干扰素、激素等的现代化工艺。 微生物发酵工程已经成为饲料添加剂原料生产的主要途径。  1、微生物一般特点： 第一，繁殖快。 一般细菌在最适条件下每20分钟就能繁殖一代。一个细胞，在不受任何影响的条件下24小时可繁殖到4万亿个。如在酵母生产中，利用石油为原料，通过微生物发酵生产菌体蛋白，其合成速度比植物快500倍，比动物快2000倍。 第二，易于变异。 微生物个体小、结构简单、代谢旺盛、繁殖快。 易受到环境条件变化的影响，引起遗传性变异。 在实际中，人为利用各种物理、化学因素等处理微生物，为有益微生物良种选育提供方便。 2、生物学特性 发酵工程是以微生物细胞来催化的，发酵过程中所有中间步骤都在细胞中进行，不象化学工业生产那样需要经过几个中间产物的步骤。 发酵生产中采用生物催化剂，实行一步生产法，利用微生物特异性代谢反应比化学合成更易于生产所需要的产物。 3、生产安全、能源消耗低 生产条件为常温常压条件，不象化学法生产那样需要高温高压条件。 4、原料便宜、易于选材 原料都是农产品、副产品、工业废弃物，其最大的特点是再生性强，在短时间内即能重复生产。而化学生产多采用石油、煤、天然气等不可再生的原料，生产中常受到自然资源的限制。 5、投资少，成本低 反应过程都在生物反应器（发酵罐）中进行。 同一种设备具有多种用途，菌种和发酵原料一改变，即可生产多种发酵产品。 6、有利于环保 发酵的生物过程都具有高度专一性，可人工控制产物的形成。一般发酵工程生产时，除特殊产品外，有害物质产生少，生产安全性强。而化学工程大多数的生产工艺都可产生不同程度的有害副产物。 7、发酵工程生产的缺点： 发酵产物的浓度低，并有较多的异构体，提取、纯化和精制的工艺比较复杂，同时成本较高。 发酵废液、废渣处理不当会污染环境，如抗生素粉渣处理不当会造成敏感菌株耐药性等。 二、微生物与饲料添加剂原料生产 微生物发酵的工艺过程  1．菌种阶段 首先应做好菌种保藏，防止其优良性状的衰退，杂菌的污染。将砂土管或斜面保存的原始菌种接入斜面，进行活化，再进一步进行种子扩大培养。 培养的方法分：液体震荡培养、表面培养和固体培养等。要求培养出生产性能优良，并具有一定数量健壮的种子（菌体或孢子）。 2．种子扩大培养阶段 将培养好的种子接入种子罐。 根据发酵罐的大小，所需种子的数量，采用一级，二级。采用二级时即在种子罐与发酵罐之间加入一只繁殖罐。 一般要求的种子液量为发酵液总量的5—10%。 种子扩大培养阶段的主要目的是繁殖大量菌体。 一般要求种子培养基的营养成分比较丰富，有利于菌的生长繁殖。 但同时又必需注意种子培养基的成分不能与发酵液的成分相差太大，否则当种子接入发酵培养基后将会影响菌的生长和代谢。 3．发酵阶段 前期继续进行菌的生长繁殖，后期主要是产生和积累所需的微生物产物。 因此，必需严格控制好各项发酵条件，使菌体有一定量的生长繁殖，但又必需注意防止菌体繁殖过量，影响目标产物的产生和积累。 在生产中，必需掌握菌的生长规律，控制好发酵条件，使菌体生长健壮，具有一定数量