發(fā)酵生產(chǎn)的影響因素

1、發(fā)酵生產(chǎn)的影響因素發(fā)酵培訓(xùn) 發(fā)酵生產(chǎn)的影響因素發(fā)酵生產(chǎn)中存在著諸多影響因素，而四大主要影響因素，使之困擾著發(fā)酵能否正常運(yùn)作；能否發(fā)酵指標(biāo)持續(xù)保持較好水平；能否達(dá)到降成本增效益的方向目標(biāo)。另外還有一大輔助因素，是保證生產(chǎn)是否順利運(yùn)行和穩(wěn)定提高的基本條件。四大主要影響因素包括： 1.適合大生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)菌種； 2.匹配的設(shè)備條件； 3.符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的原材料； 4.完善的配方和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚳刂啤?一大輔助影響因素包括： 蒸汽設(shè)備和培養(yǎng)基滅菌 動(dòng)力壓縮空氣的制備 電網(wǎng)攪拌的驅(qū)動(dòng) 冷卻水循環(huán)水制冷為了減少這些因素給我的生產(chǎn)造成的影響，需要各個(gè) 部門的基礎(chǔ)工作，扎實(shí)認(rèn)真、有效配合、嚴(yán)格把關(guān)、共同維護(hù)，盡量減少生

2、產(chǎn)波動(dòng)。避免生產(chǎn)異常，并將損失降到最低，達(dá)到滿意抗生素生產(chǎn)指標(biāo)的高效完成。1. 生產(chǎn)菌種 它是理想的發(fā)酵生產(chǎn)水平的內(nèi)因因素。菌種工作做好了，發(fā)酵生產(chǎn)就取得了一半的成功，這是因?yàn)?，好的菌種在外因強(qiáng)有力的推動(dòng)下，能發(fā)揮出他應(yīng)有的能力和水平，使發(fā)酵生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)到一個(gè)較高的水平。 1.對(duì)優(yōu)質(zhì)菌種的要求1）.滿足大生產(chǎn)需求的斜面瓶數(shù)，并按時(shí)制備成孢子懸浮液?？繅翰罘ń尤胍患?jí)種子罐進(jìn)行培養(yǎng)，達(dá)到孢子發(fā)芽、繁殖菌絲的目的，一級(jí)種子長(zhǎng)好后移入二級(jí)種子罐，達(dá)到繼續(xù)擴(kuò)大菌絲的目的，之后，二級(jí)種子移入發(fā)酵罐，進(jìn)行前期菌絲繁殖擴(kuò)大的初級(jí)代謝，之后進(jìn)入次級(jí)代謝，初級(jí)代謝與次級(jí)代謝交替進(jìn)行，最后得到具有產(chǎn)物生成的抗生素；2

3、）.優(yōu)質(zhì)菌種必須是純種，只有抗生素生產(chǎn)菌的一個(gè)菌體，不帶有其它雜菌；3）.種子生產(chǎn)必須旺盛，迅速，產(chǎn)生所需的產(chǎn)物時(shí)間短，在規(guī)定的時(shí)間里，菌種必須產(chǎn)出預(yù)期數(shù)量的產(chǎn)物，并保持相對(duì)穩(wěn)定；4）.在遺傳上必須穩(wěn)定，比較容易分離提純；2.做好菌種保藏工作 根據(jù)微生物的生理生化特性，人工創(chuàng)造適宜的條件（低溫、干燥、缺氧、營(yíng)養(yǎng)缺乏）使微生物的代謝活動(dòng)處于不活潑和生長(zhǎng)繁殖受抑制的休眠狀態(tài)。（砂土保藏法、真空冷凍干燥保藏法）菌種保藏的目的：1）.保持菌種的存活，不退化、不死亡； 2）.保持菌種的純粹，減少種子污染； 3）.保持菌種遺傳性狀穩(wěn)定，保證較高的抗生素生產(chǎn)能 力4） .避免菌種的退化和變異，退化和變異會(huì)使

4、抗生素產(chǎn)量下降，孢子形成的能力減少，以及孢子存活率的降低。會(huì)造成生產(chǎn)的大波動(dòng)走下坡路。3. 不斷的進(jìn)行菌種的選育培養(yǎng)基成份的改變和發(fā)酵條件的改進(jìn)只能發(fā)揮菌種的潛能，要想使菌種的生產(chǎn)能力不斷提高，最根本的還是依靠菌種本身固有的特性，這就必須不斷進(jìn)行菌種的培育。菌株篩選的方向：1） 菌種的特性，符合貼近生產(chǎn)的需要，滿足高產(chǎn)量低能耗、低消耗的條件；2） 菌種的特性能達(dá)到與大生產(chǎn)工藝很好的銜接，能推廣有效果；3） 菌種的特性能達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和收率的提高，不合格的產(chǎn)品會(huì)使收益大打折扣。2. 設(shè)備發(fā)酵生產(chǎn)是個(gè)繁雜的過(guò)程，設(shè)備條件是抗生素生產(chǎn)基礎(chǔ)的保證。設(shè)備條件達(dá)不到，生產(chǎn)就不能順利有序的運(yùn)行，同時(shí)滿足

5、不了安全生產(chǎn)。因此保證設(shè)備條件要符合以下要求： 1.完成全程運(yùn)轉(zhuǎn) 土霉素生產(chǎn)是個(gè)長(zhǎng)周期、多因素的過(guò)程，是微生物活動(dòng)孢子到產(chǎn)物的過(guò)程。 微生物發(fā)酵生產(chǎn)是有生命的菌絲體在必備的設(shè)備條件下，在一定的通氣、攪拌、罐溫、罐壓、適宜的環(huán)境條件下補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)繁殖，分解合成代謝及一系列生化反應(yīng)得到的次級(jí)代謝產(chǎn)物的過(guò)程。小罐、中罐經(jīng)過(guò)各 30小時(shí)左右周期各1天多的時(shí)間培養(yǎng)完成。大罐156h周期，需要7天的時(shí)間完成。因此，對(duì)設(shè)備的要求比較高，要求設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，設(shè)備的檢查和定期檢修必須做到位。設(shè)備的保證是使我們投進(jìn)去的原料，變成我們需要的次級(jí)代謝產(chǎn)物。得到效益，設(shè)備的生產(chǎn)故障，會(huì)影響生產(chǎn)順利進(jìn)行，如果中

6、途因?yàn)樵O(shè)備原因停止運(yùn)行，將會(huì)給生產(chǎn)造成慘重?fù)p失。案例1：曾有一大罐接種后空氣分布管斷裂，進(jìn)氣不均勻，倒罐后繼續(xù)培養(yǎng)，對(duì)生產(chǎn)影響大；案例2：曾有一大罐皮帶沒(méi)有護(hù)網(wǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)到中程皮帶斷裂甩出，幸虧周邊沒(méi)有人，但換皮帶停攪拌，關(guān)空氣對(duì)生產(chǎn)也有相當(dāng)影響；案例3：一大罐罐壁有沙眼，運(yùn)轉(zhuǎn)到中途，料液沫過(guò)沙眼，往外跑料，隨著時(shí)間的推移，對(duì)生產(chǎn)造成損失；我來(lái)貴廠有一段時(shí)間了發(fā)現(xiàn)也存在設(shè)備上的一些問(wèn)題，雖然得到了及時(shí)解決，但應(yīng)吸取教訓(xùn)；327電機(jī)被燒，69h倒罐324進(jìn)罐后罐溫高，46h倒罐321蛇管結(jié)垢嚴(yán)重，3月份放了3批低單位罐2.不污染染菌微生物發(fā)酵生產(chǎn)中如果污染了雜菌對(duì)生產(chǎn)的影響非常大。1).染菌罐代謝異

7、常，掉單位，減產(chǎn)量；2).掉濾速，影響收率，甚至顆粒無(wú)收；3)雜菌的代謝物質(zhì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響大；4).雜菌污染厲害還打亂正常的生產(chǎn)進(jìn)度，造成進(jìn)度凌亂；倒種增加，染菌蔓延。 5)提前放罐，影響產(chǎn)量。因此，設(shè)備需要安裝合理，焊接合格，閥門配備合適，處理好死角，避免污染雜菌。有個(gè)廠子，曾在不具備某生產(chǎn)能力下，進(jìn)行新工藝，有過(guò)八代倒種，染菌嚴(yán)重，生產(chǎn)水平下降。有的廠罐上刷漆，外觀看不到漏點(diǎn)，但罐里有死角，連續(xù)染了多批。有的廠為節(jié)約原料，移種管道上只安裝了一道移種閥，移種管道污染，中罐染菌多。我廠剛投產(chǎn)時(shí)，蛇管焊接不合格，滲露，染菌厲害，生產(chǎn)不能正常運(yùn)行，損失非常大。3.生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)中滿足工藝控制要求設(shè)備設(shè)

8、施要配套、完善、配合工藝控制完成全程生產(chǎn)，如果小故障不斷，工藝控制不到位，生產(chǎn)也不會(huì)達(dá)到理想水平。如：壓力表不準(zhǔn)確，流量對(duì)不上，溫度計(jì)誤差大，就會(huì)造成生產(chǎn)波動(dòng)大。即便現(xiàn)在勉強(qiáng)使用生產(chǎn)，但因?yàn)閿?shù)據(jù)不準(zhǔn)，會(huì)影響我們對(duì)生產(chǎn)的準(zhǔn)確分析。會(huì)使今天有價(jià)值的數(shù)據(jù)，卻因?yàn)椴粶?zhǔn)確，誤導(dǎo)以后的生產(chǎn)。 4. 設(shè)備需匹配，保證輸送生產(chǎn)中所需物料設(shè)備上配備必要的管道閥門，是為了完成：移種、培養(yǎng)基打料、通氨、補(bǔ)料、加劑，代放等一系列操作，同時(shí)蒸汽、空氣、冷卻水的輸送也是滿足菌絲體生命活動(dòng)的條件，前邊說(shuō)過(guò)，微生物生長(zhǎng)是生命體生長(zhǎng)、繁殖、代謝、合成活動(dòng)的過(guò)程，不及時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)成分，不滿足其生存的條件，部分生命體就會(huì)提前自溶，使

9、生產(chǎn)水平下降。一個(gè)企業(yè)沒(méi)有備用氨水罐，氨水用完后，需要停通氨打氨水20-30分鐘，造成pH忽高忽低，對(duì)菌絲體影響大，造成生產(chǎn)波動(dòng)；原來(lái)華藥，最早的時(shí)候只有15%左右的接種量，后來(lái)為了提高發(fā)酵單位增加了接種量，同時(shí)增加了帶放量，由于設(shè)備不匹配，提取時(shí)常騰不出酸化罐，造成濺逃悶罐，成本增加；第三部分：符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的原材料 土霉素生產(chǎn)中需要1215種原材料，要保證這些原材料在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用過(guò)程中都要復(fù)合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，才會(huì)減少生產(chǎn)波動(dòng)，否則，生產(chǎn)中的波動(dòng)會(huì)造成生產(chǎn)水平不穩(wěn)或造成生產(chǎn)損失。 1.主要原材料包括：玉米漿、黃豆餅粉、碳酸鈣。用量大，對(duì)生產(chǎn)影響大，保證質(zhì)量尤為重要。1) 進(jìn)貨，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，

10、廠家穩(wěn)定，換廠家先拿小樣 實(shí)驗(yàn)，無(wú)異常在進(jìn)貨；2) 及時(shí)出質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，不合格及時(shí)退貨；3) 換批號(hào)提前打招呼，提前試用，生產(chǎn)人員跟蹤，確定對(duì)生產(chǎn)沒(méi) 有影響后在大量用于生產(chǎn)。 玉米漿質(zhì)量要求： 起泡物質(zhì)，PH 4.0左右 沉淀體積35%以上，乳酸桿菌，要求中長(zhǎng)菌多些，短菌盡量少，溶P 40006000ug/ml干物質(zhì)4042%, 蛋白質(zhì)含量48% 外觀黃棕 黃豆餅粉質(zhì)量要求：起泡物質(zhì)， 溶磷20002800ub/ml，干物質(zhì)， 42%，蛋白質(zhì)含量 43% 脂肪含量10，曾有案例，脂肪含量低于7%，泡沫大（中罐加劑少）控制不住泡沫，PH高峰后PH不下，造成異常，最后一個(gè)罐放下水碳酸鈣質(zhì)量要求：

11、起泡物質(zhì)，存放一段時(shí)間，堿度變小再使用堿度0.03% PH 911 小罐需專用0.015%，因?yàn)樘妓徕}堿度大時(shí)使用，泡沫大不好控制，泡沫大使溶解氧降低，尤其是種子罐要選擇堿度低的，不然影響種子質(zhì)量。另外，配料時(shí)，碳酸鈣不能與KH2PO4同時(shí)加，降低有效磷量。因?yàn)槲覀冏龅娜芰状嬖谒校妓徕}與磷酸二氫鉀反應(yīng)生成不溶解的磷酸鈣沉淀物，做不出來(lái)，又因?yàn)槌恋砦锊辉偃芙?，變成雜質(zhì)，故降低了有效磷量。2. 其它原材料 其他原材料不是不主要，而是用量少或性能穩(wěn)定，對(duì)生產(chǎn)的相對(duì)小，但在換廠家時(shí)，一定要提前取小樣實(shí)驗(yàn)。1）酵母粉：有機(jī)氮源磷源物質(zhì)，小罐使用 細(xì)胞數(shù)60億/g 主要保證細(xì)胞數(shù)， 溶P 500070

12、00ug/ml 蛋白質(zhì)含量 4550% 如：案例：小罐菌絲有小網(wǎng)狀后不再生長(zhǎng)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)酵母粉細(xì)胞數(shù)沒(méi)有達(dá)到質(zhì)量要求，換廠家時(shí)沒(méi)有試驗(yàn)即批量進(jìn)貨，給生產(chǎn)造成了影響。2） 消沫劑 達(dá)到質(zhì)量要求的消沫劑生產(chǎn)中使用，加劑后，泡沫消除快，維持時(shí)間長(zhǎng)；質(zhì)量差的消沫劑加劑后維持時(shí)間短，造成異常發(fā)酵，大罐放不出體積，需要及時(shí)換廠家。3）淀粉 含水量14% 報(bào)告要真實(shí)準(zhǔn)確，及時(shí)調(diào)整，減少生產(chǎn)波動(dòng)，蛋白含量3%，淀粉乳 波美度18 溶P50ub/ml (2014年4月12日溶P高 108ug/ml83ug/ml 大罐消后，補(bǔ)料消后 P高，170200ug/ml 調(diào)整玉米漿加量后，消后磷恢復(fù)150ug/ml以下)

13、3.配制 配制人員要按要求配制各級(jí)罐的培養(yǎng)基。按料單備料后，檢查配制罐設(shè)備、管道、閥門，保證處于正常使用狀態(tài)，先按要求加水，開攪拌，首先加入無(wú)機(jī)原料及小料，再加入有機(jī)原料，最后加玉米漿、無(wú)機(jī)磷、固劑。加夠體積，聯(lián)系打料；按步驟順序加料可減少原材料相互間的反應(yīng)碰撞，減少反應(yīng)，保證有效成分的減少。華藥生產(chǎn)土霉素1958年投產(chǎn)，因?yàn)樘妓徕}和無(wú)機(jī)磷加到一個(gè)配制罐里，2005年初大罐消后磷波動(dòng)大，因?yàn)樘妓徕}的質(zhì)量影響，47年后反映出來(lái)，沒(méi)有查出原因之前，消小料磷補(bǔ)入，增加蒸汽消耗，還打亂了生產(chǎn)進(jìn)度，影響了生產(chǎn)水平。查出原因好后，規(guī)避了這兩種原材料的碰撞，減少了異常情況的發(fā)生，保證了生產(chǎn)順利進(jìn)行。2016

14、年3月下旬規(guī)范了配料操作，明確加料順序，統(tǒng)一操作方法，也是為了減少生產(chǎn)波動(dòng)。4、 工藝配方和工藝控制要求 工藝配方和工藝控制要求雖然是發(fā)酵生產(chǎn)的外因，但也十分重要，他們都是在老一輩技術(shù)人員的經(jīng)心歸納、總結(jié)、完善、改進(jìn)后的收獲成果。使發(fā)酵菌種發(fā)揮了極大的潛能。幾千單位提高到現(xiàn)在的最高4萬(wàn)3的發(fā)酵高水平。 1.工藝配方1）滿足C源，N源的協(xié)調(diào) （主要是有機(jī)物的加量）；2）滿足PH氨氮的協(xié)調(diào) （碳酸鈣和硫酸銨的加量）PH和殘C的協(xié)調(diào) （通氨與補(bǔ)料的協(xié)調(diào)）；3）滿足種子和發(fā)酵的協(xié)調(diào)；（種子量大，培養(yǎng)基濃些）4）滿足發(fā)酵與補(bǔ)料的協(xié)調(diào)；（培養(yǎng)基濃，補(bǔ)料可稀，如果培養(yǎng)基濃，補(bǔ)料液稠，會(huì)造成菌絲體代謝慢）5）

15、滿足培養(yǎng)基濃度與容積比的協(xié)調(diào)容積比：即接完種開攪拌以后的罐內(nèi)體積與發(fā)酵罐全容積的比值；（培養(yǎng)基稠時(shí)，容積比可大些，容積比小，培養(yǎng)基可稀些，不然造成沒(méi)有帶放或發(fā)酵體積不好控制）6） 滿足代放與放罐體積的協(xié)調(diào)；（控制首次補(bǔ)料周期并保證不斷 補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）7）滿足消后P與發(fā)酵單位的協(xié)調(diào)；（p耗盡，進(jìn)入次級(jí)代謝，消后P高，進(jìn)入合成期相對(duì)晚）8） 滿足初級(jí)代謝與次級(jí)代謝的協(xié)調(diào)；（蛋白質(zhì)含量要控制，有機(jī) 物盡量代謝完） 工藝配方選擇適合本廠設(shè)備條件，原材料質(zhì)量、能源配制條件的，并不斷摸索節(jié)能降耗的好配方，使生產(chǎn)能發(fā)揮最好水平，生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)到合格。 2.工藝控制 1）要滿足生產(chǎn)需要控制條件，不斷摸索、總結(jié)、制

16、定復(fù)合菌體生長(zhǎng)、代謝、繁殖、合成的罐溫、罐壓、空氣流量、接種量、菌齡。 2）不斷完善工藝控制要求我廠兩個(gè)車間的工藝控制要求都下發(fā)到了各個(gè)班組，這是我廠生產(chǎn)中經(jīng)過(guò)多年摸索總結(jié)出來(lái)的，適合我廠現(xiàn)生產(chǎn)需求的最佳的工藝控制條件；另外還有工藝控制標(biāo)準(zhǔn)： 包括：中小罐、大罐消后、接后質(zhì)量參數(shù) 中小罐、大罐放罐質(zhì)量參數(shù) 中小罐關(guān)鍵點(diǎn)（周期）的質(zhì)量參數(shù) 如： 我廠兩個(gè)車間都及時(shí)跟蹤種子代謝情況，根據(jù)參數(shù)、液面、外觀等及時(shí)采取控制措施。兩個(gè)霉菌室跟蹤小罐pH高峰和下降的周期；跟蹤中罐氨氮代謝情況并加以控制，保證種子質(zhì)量做的都很好。大罐的pH控制范圍，殘C控制范圍，制定后加強(qiáng)控制，嚴(yán)格把關(guān)，較少生產(chǎn)中的波動(dòng)?？垂?/p>

17、比較有經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)補(bǔ)料量，罐內(nèi)液面確定帶放體積。 3） 認(rèn)真落實(shí)工藝控制要求 為了保證生產(chǎn)穩(wěn)定和減少異常情況的發(fā)生，各組人員一定要認(rèn)真落實(shí)工藝控制要求，做好交接班工作。消毒組：要嚴(yán)格按照SOP操作規(guī)程規(guī)范操作，保證培養(yǎng)基消后質(zhì)量，保證消后體積符合工藝控制要求；保證無(wú)菌要求。進(jìn)罐前做好設(shè)備檢查復(fù)核工作，避免因?yàn)樵O(shè)備問(wèn)題耽誤進(jìn)度如：208因?yàn)樵O(shè)備故障倒不進(jìn)種子，重新調(diào)整了進(jìn)度，造成培養(yǎng)基重消。配料組：按要求備料，檢查，加料，打料，保證消后培養(yǎng)基參數(shù)的準(zhǔn)確；看罐組：認(rèn)真執(zhí)行各項(xiàng)工藝控制的要求，及時(shí)對(duì)霉菌室工藝調(diào)整內(nèi)容進(jìn)行落實(shí)，加強(qiáng)對(duì)工藝控制項(xiàng)目和工藝控制原料的管理，加強(qiáng)巡檢，及時(shí)反映異常情況，爭(zhēng)取時(shí)間

18、盡快采取補(bǔ)救措施，將生產(chǎn)損失降到最低。加劑是個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂?，操作中，需?fù)核加劑，并做到，做我所寫，寫我所做，及時(shí)記錄。原則是前期少加，少量多次，減少對(duì)菌體的傷害，保證溶氧條件，中后期可適量多加，后期菌體的抵抗能力增加了，體積也大了，發(fā)酵液稠了，相對(duì)對(duì)菌體的影響降低。染菌罐可多加，定期加劑提高濾速。霉菌組：按時(shí)按要求下發(fā)各種工藝通知單例如：落實(shí)生產(chǎn)進(jìn)度、下發(fā)配料料單、通氨、補(bǔ)料、移種、溫度調(diào)整、流量調(diào)整等通知單等異常情況處理、突發(fā)情況處理的決定通知單；無(wú)菌樣的跟蹤，消后樣質(zhì)量的跟蹤，濾速、粘度、菌絲形態(tài)的跟蹤等。如：殘C有時(shí)一個(gè)班偏低，主要是消流加管路，這需要霉菌和消毒很好的銜接，提前把C控制高限，避免殘C抄標(biāo)。 3.工藝改進(jìn) 1）定期對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行分析，總結(jié)、不斷完善配方和工藝控制； 2）及時(shí)對(duì)低單位罐進(jìn)行分析查找原因，加以控制，減少生產(chǎn)波動(dòng)。如：321發(fā)燒罐，蛇管水垢多，造成罐發(fā)燒，最多一批發(fā)燒八次，一個(gè)月三批低單位罐，及時(shí)除垢后，現(xiàn)在正常。如：311罐，連續(xù)四批低單位罐，代放多，基礎(chǔ)配方濃縮，需跟蹤，