生物工程工厂设计物料衡算1、红霉素发酵工艺流程示意图工艺流程如下： 沙土管包子 母瓶斜面培养 子瓶斜面培养 种子培养液 小罐种子液 中罐种子液 大罐发酵 放罐 放罐发酵液预处理 碱化（使PH为8.0-8.4） 板框过滤 滤液（加萃取溶媒） 轻液 结晶 洗水干燥 成品 检验 合格产品 包装（不合格产品 回收)一样红霉素工艺如下图所示： 空气 原料 孢子 加压 配料 斜面培养 冷却 发酵 摇瓶培养 除水 碱化 一级种子 过滤 补 萃取 补 二级种子 料 料 豆油 离心 糖 丙醇 成盐 水 淋洗 烘干 包装销售图1：红霉素生产工艺流程示意图2、工艺技术指标及基础数据（1）要紧技术指标见表表1：红霉素发酵工艺要紧技术指标指标名称单位指标数指标名称单位指标数生产规模mt/a1600二级种子罐通气及取样缺失比s1%10生产方法发酵，萃取，成盐一级种子罐通气及取样缺失比s2%10年生产天数td/a330发酵罐接种比j0%14产品质量µ1750U/mg二级种子罐接种比j1%14倒罐率r%3一级种子罐接种比j2%12发酵罐发酵周期T1h168发酵罐补料比i0%10二级种子罐发酵周期T2h28发酵罐装料系数k0%87一级种子罐发酵周期T3h30二级种子罐装料系数k1%84发酵液密度ρ0Kg/m31050一级种子罐装料系数k2%84二级种子罐发酵液密度ρ1Kg/m31150放罐发酵单位µ2U/ml6000一级种子罐发酵液密度ρ2Kg/m31200提取总收率n%84发酵罐通气及取样缺失比s0%10表2：培养基配比（质量分数）：成分大罐配比%中罐配比%小罐配比%补全料配比%淀粉5.001.801.804.380豆粉2.201.501.503.000玉米粉1.800.600.601.250氯化钠0.650.300.301.630豆油0.500.600.600.880碳酸钙0.650.500.500.063碳酸铵0.180.120.120.175生物氮0.800.000.000.000糊精0.001.201.201.500 （2）发酵罐补料情形丙醇：发酵后24小时开始补，开始补之前要取样观看菌丝状态，菌丝需呈网状、展开，发酵液粘度达6S左右，补料前半小时去无菌样品，与正点取样相差1~2小时，24~32h时刻每4h补12L丙酮，33~144h每小时补6L。
糖：糖能够通过菌体代谢后而调剂发酵液的PH值，也能够做为红霉素放线菌的代谢碳源，大罐发酵30h时取样测PH值，大罐补淀粉液化糖1.7t，淀粉0.3kg，在80°C左右保温液化30min，一次消一到两个罐的淀粉液化糖油：本发酵工艺补油要紧为豆油发酵后24开始补，事实上速率为4L/h，以后看液面调整补油速度若液面高则应提早2h左右，每4h补6L，放罐前一个班每4h补10L油用于消泡和提高碳源水：放罐前两个班补水，每吨水加泡敌1L，玉米浆10L，30h左右依照液面补500-800t纯水，假如发酵过程中发酵液体积偏少，每班需补100-200L纯水全料：6-8小时依照液面下降情形可补全料，补前半小时取样3、培养基总物料衡算（1）放罐成熟发酵液量：依照产品质量µ1、放罐发酵单位µ2、提取总收率n、年生产天数t、倒罐率r，可运算生产1000kg成品所需的发酵液量 V0（2）放罐成熟发酵液量V0分为三个部分组成：底料 V01=160×（1-i0-j0)=160×76%=121.6（m3）种\液量 V02=160×j0=160×14%=22.4（m3）补料量 V03=160×i0=160×10%=16（m3）（3）二级种子罐种液量 V1由两部分组成：底料 V11= V02÷（1- s1）×（1-j1）=22.4÷0.90×70%=17.42（m3）种液量 V12= V02÷（1- s1）×j1=22.4÷0.90×30%=7.47（m3）（4）一级种子干种液量V2由两部分组成：底料 V21= V12÷(1-s2)×（1-j1）=7.47÷0.9×65%=5.39（m3）接种量 V22= V12÷(1-s2)×j2=7.47÷0.9×35%=2.99（m3）（5）发酵罐底料的物料用量：发酵罐培养基配方×V01÷(1-s0)×ρ0淀粉：m01=5%×V01÷(1-s0)×ρ0=5%×121.6÷0.9×1050=7093.3（kg）豆粉：m02=2.2%×V01÷(1-s0)×ρ0=2.2%×121.6÷0.9×1050=3121.1（kg）玉米粉： m03=1.8%×V01÷(1-s0)×ρ0=1.8%×121.6÷0.9×1050=2553.6（kg）氯化钠：m04=0.65%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.65%×121.6÷0.9×1050=922.1（kg）豆油：m05=0.50%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.50%×121.6÷0.9×1050=709.3（kg）碳酸钙：m06=0.65%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.65%×121.6÷0.9×1050=922.1（kg）碳酸铵：m07=0.18%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.18%×121.6÷0.9×1050=255.4（kg）生物氮：m08=0.80%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.80%×121.6÷0.9×1050=1134.9（kg）糊精：m09=0.00%×V01÷(1-s0)×ρ0=0（kg） （6）发酵罐补料物料用量：发酵罐补料培养基配方×V03÷(1-s0)×ρ0淀粉：m31=4.38%×V03÷(1-s0)×ρ0=4.38%×16÷0.9×1050=817.6（kg）豆粉：m32=3%×V03÷(1-s0)×ρ0=3%×16÷0.9×1050=560（kg）玉米粉： m33=1.25%×V03÷(1-s0)×ρ0=1.25%×16÷0.9×1050=233.3（kg）氯化钠：m34=1.63%×V03÷(1-s0)×ρ0=1.63%×16÷0.9×1050=304.3（kg）豆油：m35=0.88%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.88%×16÷0.9×1050=164.3（kg）碳酸钙：m36=0.063%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.063%×16÷0.9×1050=11.76（kg）碳酸铵：m37=0.175%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.175%×16÷0.9×1050=32.7（kg）生物氮：m38=0.00%×V03÷(1-s0)×ρ0=0（kg）糊精：m39=4.5%×V03÷(1-s0)×ρ0=1.5%×16÷0.9×1050=280（kg）（7）二级种子罐底料的物料用量：二级种子罐培养基配方×V11÷(1-s1)×ρ1淀粉：m11=1.8%×V11÷(1-s1)×ρ1=1.8%×17.42÷0.9×1150=400.7（kg）豆粉：m12=1.5%×V11÷(1-s1)×ρ1=1.5%×17.42÷0.9×1150=333.9（kg）玉米粉：m13=0.60%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.60%×17.42÷0.9×1150=133.5（kg）氯化钠：m14=0.30%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.30%×17.42÷0.9×1150=66.8（kg）豆油：m15=0.60%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.60%×17.42÷0.9×1150=133.5（kg）碳酸钙：m16=0.50%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.50%×17.42÷0.9×1150=111.3（kg）碳酸铵：m17=0.12%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.12%×17.42÷0.9×1150=26.7（kg）生物氮：m18=0.00%×V11÷(1-s1)×ρ1=0（kg）糊精：m19=1.2%×V11÷(1-s1)×ρ1=1.2%×17.42÷0.9×1150=267.1（kg）（8）一级种子罐底料的物料用量：一级种子罐培养基配方×V21÷(1-s2)×ρ2淀粉：m21=1.8%×V21÷(1-s2)×ρ2=1.8%×5.39÷0.9×1200=129.36（kg）豆粉：m22=1.5%×V21÷(1-s2)×ρ2=1.5%×5.39÷0.9×1200=107.8（kg）玉米粉：m23=0.60%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.60%×5.39÷0.9×1200=43.12（kg）氯化钠：m24=0.30%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.30%×5.39÷0.9×1200=21.56（kg）豆油：m25=0.60%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.60%×5.39÷0.9×1200=43.12（kg）碳酸钙：m26=0.50%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.50%×5.39÷0.9×1200=35.93（kg）碳酸铵：m27=0.12%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.12%×5.39÷0.9×1200=8.6（kg）生物氮：m28=0.00%×V21÷(1-s2)×ρ2=0（kg）糊精：m29=1.2%×V21÷(1-s2)×ρ2=1.2%×5.39÷0.9×1200=86.2（kg）（9）总物料用量：发酵罐补料物料用量+发酵罐补料物料用量+二级种子罐底料的物料用量+一级种子罐底料的物料用量淀粉：m1=m01+m31+m11+m21=8440.9（kg）豆粉：m2=m02+m32+m12+m22=4122.7（kg）玉米粉：m3=m02+m32+m12+m22=2963.6（kg）氯化钠：m4=m02+m32+m12+m22=1314.7（kg）豆油：m5=m02+m32+m12+m22=1050.3（kg）碳酸钙：m6=m02+m32+m12+m2。