第十一章抗生素发酵生产工艺文档.ppt

青霉素生产流程图 发酵工艺 冷至15℃ 结晶器 预处理罐 过滤器 萃取器 蒸发器 工业盐 提炼工艺 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 种子罐 1和2 米孢子 发酵罐 琼脂斜面 冷冻干燥孢子 消泡剂、补料 培养基制备 无菌空气 1、种子制备 种子制备阶段包括孢子培养和种子培养两个过程。 孢子培养以产生丰富的孢子（斜面和孢子培养）为目的。 种子培养以繁殖大量健壮的菌丝体（种子罐培养）为主要目的。 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 孢子和菌丝的质量对青霉素产量有直接的影响，必须对其生产过程的每一环节严格控制。 11.2. 3 发酵工艺过程 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 1）生产孢子制备工艺 产黄青霉孢子是将砂土孢子用甘油、葡萄糖和蛋白胨组成的固体培养基进行斜面培养的。 米孢子：转接到大米或小米固体培养基上， 25℃生长7 天 注意：每批孢子必需进行严格摇瓶试验，测定效价及杂菌情况。 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 2）生产种子制备工艺 一级种子发酵：发芽罐，孢子萌发，形成菌丝。 培养基：葡萄糖，玉米浆，碳酸钙，玉米油，消 沫剂等； 培养条件：通气量1:3（体积比）；300～350rpm； pH自然，温度27±1℃, 40h左右。 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 2）生产种子制备工艺 一级种子发酵：发芽罐，孢子萌发，形成菌丝。 二级种子罐：繁殖罐，大量繁殖。接种量10％ 培养基：葡萄糖，玉米浆等。 培养条件：1:1 ～ 1.5；250 ～ 280rpm；pH自然，25±1℃。10 ～ 14h后便可以作为发酵罐的种子。 种子质量要求：菌丝致密，菌丝粗壮。 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 2、生产罐培养工艺 三级罐：生产罐；接种量20％ 培养基：花生饼粉，葡萄糖，尿素，硝酸铵，硫代硫酸钠，苯乙酰胺，CaCO3， 玉米油，硅油。 参数条件： 通气比：1:0.7 ～ 1.8；150 ～ 200r/min； 前60小时：pH6.4 ～ 6.6，26℃； 60小时后： pH6.7, 24℃。 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 3、发酵培养与过程控制 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 分批发酵来说，发酵生产又分为菌体生长和产物合成两 个阶段。进入生产阶段的必要条件是降低菌丝生长速度 这可以通过限制糖的供给来实现。 3、发酵培养与过程控制 反复分批式发酵 发酵罐：100M3，装料80M3 带放: 6～10次，带放量10％，间隔24h。 发酵周期：180～220h 带放：是指发酵到一定时间后，放出一部分培养物。 补料：间歇或连续补加一种或多 种成分培养基的操作过程 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 3.1 过程控制——补料分批操作控制基质浓度 前40小时：培养基中的主要营养物 40小时后：低速连续补加葡萄糖、氮源和苯乙酸盐前体等，维持一定的最适浓度。 半饥饿状态：延长合成期，提高产量。 碳源占成本12％以上，采用糖化液流加，降低成本。 糖与6-APA结合形成糖基-6APA，影响青霉素产量。 前体：是加入到发酵培养基中的某些化合物，能被直接参与产物的生物合成，组成产物分子的一部分，而自身的结构没有发生多大的变化。 前体能明显提高产品的产量和质量，一定条件下还能控制菌体的合成方向。前体不仅具有毒性，而且能被菌体分解，因此，采取少量流加工艺。 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 流加碳源控制 根据残糖、pH、尾气中CO2和O2含量间接调控。 葡萄糖的波动范围较窄，浓度过低使抗生素合成速度减慢或停止，过高则导致呼吸活性下降，甚至引起自溶。 残糖0.3～0.6％左右，pH开始升高时流加糖。 浓度：50kg/M3，流速:1.0～2.5kg/M3.h 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 流加氮源控制 玉米浆: 最好，含有多种氨基酸及其前体苯乙酸和衍生物。 补加无机氮源：硫酸铵、氨水、尿素 氨基氮浓度：0.01～0.05%。 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 盐离子控制 无机盐：硫、磷、镁、钾等。 铁对青霉素合成有毒，30～40 ug/ml以下。 罐壁涂环氧树脂保护层。 抗生素发酵生产工艺 青霉素发酵工艺 11.1 概述 11.2 青霉素的发酵生产工艺 11.3 自学 第十一章 抗生素发酵生产工艺 抗生素发酵生产工艺 概 述 11.1 概 述 11.1.1 抗生素的定义和命名 11.1. 2 抗生素的分类 11.1. 3 抗生素生产的技术研究 抗生素概念：由生物产生的（或化学合成获得的），能在低浓度下选择性抑制或杀灭其它微生物或肿瘤细胞的有机物质。 抗生素的命名原则： 根据来源抗