2.4 工艺特点

本工艺工程为三级发酵[3]，一级种子罐-二级种子罐-发酵罐。二级种子罐、一级种子罐培养时间短，培养基一次投入，中间不补料，发酵罐考虑到各种由于底物浓度过高引起的底物抑制情况以及产物合成期对营养成分的需求，采用中间补料。主要补油、补糖、补氨水调解PH，在放罐前一次性补消沫油。一级种子罐采用实罐消毒，二级种子罐、发酵罐培养基采用连续消毒。一级种子罐体积小采用夹套换热，二级种子罐采用内蛇管，发酵罐用外盘管加内蛇管换热，内蛇管也作为罐内挡板，以加强罐内料混合程度。 主要技术资料: (1) 接种量

一级种子罐至二级种子罐按15%计算； 二级种子罐至发酵罐按15%计算； (2) 培养基灭菌

一级种子罐及二级种子罐培养基采用空消灭菌； 发酵罐培养基采用实消灭菌； (3) 通气量

一级种子罐：0.2（VVM），二级种子罐：0.15 (VVM)， 发酵罐：0.09 (VVM)； (4) 无菌空气处理系统

空气处理量：按设计要求 空压机出口压力：0.25~0.3（Mpa） 进总过滤器的相对湿度：60% 空气洁净度：100级 (5) 发酵周期：

一级种子罐：64小时，二级种子罐：56小时，发酵罐：136小时 (6) 装料系数

一级种子罐：65%，二级种子罐：70%，发酵罐：80% (7) 自控要求：

发酵系统：种子罐、发酵罐温度自控，PH控制，罐压指示，溶氧指示，转速显示及变频调速，液位报警； 连消系统：温度、流量连锁控制；

空气系统：温度自动控制；

后处理系统：温度现场显示、手动调节，流量现场显示、手动调节； (8) 水系统

自来水：常温，0.3（MPa），用于配料、夏天实罐灭菌的前期冷却、清洗设备等

循环水：20～25℃(△t=5℃)，0.3（MPa），用于连续灭菌培养基冷却，空气冷却，

低温水：9～14℃(△t=5℃)，0.3（MPa），用于夏天空气后级冷却及发酵控温冷却

冷盐水：-10～0℃(△t=10℃)，0.3（MPa），用于料液冷却保温 蒸汽： 发酵车间用汽压力 0.3（MPa） (9) 补料情况：

发酵过程中氨水补量按48（L/m3）计算，补料量按320（L/m3）计算，， 补泡敌按20（L/m3）计算，补消沫油按20（L/m3）计算。补前体苯乙酰胺，使发酵液中苯乙酰胺浓度为0.05%～0.08%，在发酵前一次性加入。 (10) 中间取样分析：

一级种子罐罐：培养 4小时后取样分析，测PH、氨氮、效价、菌丝浓度等。

二级种子罐罐：培养 4小时后取样分析，测PH、氨氮、效价、菌丝浓度等。

发酵罐：培养 14小时后开始取样分析，每 4 小时取样测 PH、氨氮，每 8 小时取一次作板样，分析全糖、氨氮、PH、还原糖、效价等。培养20 小时后取样加无菌肉汤，4小时后取无菌斜面，37℃恒温培养，放罐前涂片镜检。 (11) 后处理车间

各步收率为：吸附、解吸收率为85% 解吸液脱色收率为97%

精制收率为90% 蒸发收率为98% 成品脱色收率为98% 干燥收率为99%

(12) 铁离子的影响：

三价铁离子对青霉素生物合成有显著影响，一般若发酵液中铁离子含量超过30～40μg/ml，则发酵单位增长缓慢。因此铁罐在使用前必须进行处理，可在罐壁涂上环氧树脂等保护层，使铁离子含量控制在30μg/ml以下。

2.5 发酵过程中各参数的相互关系

图2.2 发酵中各参数关系

2.6 设备框图

图2.3 发酵设备框图