发酵工程工厂见习报告

1、校 外 实 习 报 告实习名称：河南天冠生物工程股份有限公司与南阳普康药业集团参观实习主要实习单位：河南天冠生物工程股份有限公司南阳普康药业集团作者：卢振坤时间： 2011 年 9 月 5 日至 2011 年 9 月 7 日刚开学时就接到通知，听说开学的两周为实习周，当时我就想怎么会突然把实习提前到开学初呢？而往年都把实习安排在期末进行，也许担心开学初同学们不能很快投入到学习中，或许是担心安排在期末时会影响到考研的同学复习。总之不管是什么原因，既然学校这样安排那么我们就服从学校的课程安排吧。这两周中准备工作做的还是很充分的，尽管进厂的时间没有几天，但也足够是我们了解了厂里生产的一般程序，和主要

2、的设备。大体情况是这样的，我们参观了河南天冠生物工程股份有限公司和南阳普康药业有限公司为期四天，回郑州以后整理资料查找信息也用了一定的时间。我也就这几天的见闻谈一谈这两个公司。1河南天冠企业集团有限公司首先让我们对河南天冠生物工程股份有限公司做一些了解。河南天冠企业集团有限公司于1939年由中共地下党组织创建，具有六十九年光荣历史，是目前国内历史最长、最具代表性乙醇生产企业，是国家520家重点企业和河南省50家重点企业集团之一，全国四家燃料乙醇定点生产厂家之一，行业内唯一进入国家循环经济试点企业和行业内唯一国家批准设立博士后工作站单位，国家燃料乙醇标准化技术委员会秘书处设在天冠集团，是国家新能

3、源高技术产业基地主体企业。拥有亚洲最大的工业沼气工程。是目前国内唯一拥有燃料乙醇、工业沼气、生物柴油三大生物能源产品生产线的企业。产品涉及生物能源、生物化工、有机化工、精细化工、饮料酒、工业气体、电力等7大门类，40余个品种，产品总量超100万吨，年销售收入35亿元，税利1.8亿元。六十九年来，企业多次获得盛誉，先后被国务院命名为“全国大庆式企业”，轻工部树为“轻工战线红旗、酿酒行业标兵”，河南省委、省政府树为“河南省工业战线十面旗帜”之一，企业先后9次派出代表赴京参加国庆观礼、全国群英会、全国劳模会等庆典活动。2008年天冠企业集团入选全国十大国有企业典型。 多年来，天冠企业集团坚持以市场为

4、导向，以科技为支撑，以管理为依托，形成了以酒精为基础、以酒精深加工为主导、以综合利用和综合开发为双翼的发展格局。企业科研和生产始终保持行业领先地位。科技进步带来了丰硕的成果，近年来共获得科研成果124项，其中：国家级17项、省部级56项，重要发明专利和专用技术27项，多项成果在全国同行业推广。现开展的纤维乙醇、生物柴油、全降解塑料、乙醇重化工等新能源、新材料的研究开发均取得重大成果，快速提升了企业的生产力水平，提高了企业的战略层次和发展后劲。根据形势的发展，天冠企业集团重新确立了“以农产品为基础，以生物能源为主导，以综合利用和精深加工为双翼”的新的发展战略。以绿色、循环、可持续发展为理念，以高

5、新技术为主导，以生物能源为核心产业，以产品价值多梯次开发、资源最大化利用为手段，致力于农产品的全面、综合、规模、系统的开发和循环利用，从而使现有产业得以优化、提升和延伸。目前，企业正加紧制订天冠生态工业园区建设规划。规划的实施，天冠企业集团将成为国内最大的农产品综合加工转化基地、生物能源产品研发生产基地、循环经济和可持续发展示范基地，实现农产品综合深加工产业链条内产品的多元化，建立农产品资源、生物能源产品、可再生资源的新型循环工业经济体系，走新型工业化道路，实现我国农业产业化发展和传统产业的升级改造。当第一天到天冠时就在大厅上看到很多图片，大多数有关企业发展以及企业文化天冠企业集团的文化：企业

6、理念：绿色，循环，可持续发展。企业宗旨：信誉为根，创新为本。 企业追求：取自自然，用于自然，回归自然。 企业精神：团结，务实，勤奋，创新本次参观的主要是燃料乙醇的生产，对其有了很深的了解。其中发酵罐及破碎过程见识的较多1.1产品乙醇描述： 乙醇俗称酒精，它以玉米、小麦、薯类、糖蜜或植物等为原料，经发酵 、蒸馏而制成，将乙醇进一步脱水再经过不同形式的变性处理后成为变性燃料乙醇。燃料乙醇也就是用粮食或植物生产的可加入汽油中的品质改善剂。它不是一般的酒精，而是它的深加工产品。车用乙醇汽油是在汽油中加入一定比例的变性燃料乙醇形成的一种新型混合燃料，目前世界一些国家作为汽车燃料来用。在这种燃料中，乙醇既

7、是一种能源，又是一种良好的汽油增氧剂和高辛烷值调和组分，用以替代四乙基铅和MTBE。用乙醇作增氧剂，可显著降低汽车尾气中的有害物质，起到净化空气的功效。同时，用粮食制造的乙醇，是一种生物转化的太阳能，是一种用之不竭的可再生资源。这样，在汽油中加入一定比例的乙醇作燃料，就能收到节约石油、净化空气等一举多得之效。为人类社会的可持续发展提供了一条简单有效的途径。1.2工业上制造酒精的流程是：薯干粉碎蒸煮（糊化）糖化（加糖化酶）发酵（加酵母菌种）蒸馏塔（蒸馏）精馏塔（精馏）酒精 1.3粉碎的目的增加原料受热面积，有利于淀粉颗粒的吸水膨胀、糊化，提高热处理效率，缩短热处理时间。粉末状原料加水混合后容易流

8、动输送。 1.3.1原料系采用薯类、粮谷类及野生植物等，在投产前必须先经过破碎处理。1.3.2原料必须经过蒸煮，在高温高压过程中，引起原料细胞的组织破裂，使存在于细胞中的淀粉转化为可发酵性糖。1.3.3淀粉质原料生产酒精，要经过加曲糖化作用，把糊化成溶解状态的淀粉转化成可发酵性糖。 1.3.4淀粉悬浮液在糊化和溶解过程中，粘度是不断变化的，当淀粉颗粒溶解时，粘度逐渐增加，达到最大限度后，随着温度的继续上升，醪液粘度下降。1.3.5蒸煮过程中原料因受高温高压，易产生焦糖。1.4粗碎操作 粗碎机通常采用轴向滚动，在滚筒上装有许多突起的刀片。用电磁吸铁装置除去铁片、铁块、小铁钉之物。1.5细碎操作

9、细碎用锤式粉碎机。这种粉碎机适用与甘薯干块状原料和野生植物原料的粉碎，操作要求低，较易把小块原料锤碎成细粉末，对原料品种变化的适应性也较强。1.6原料输送酒精工厂中的各种固体物料，通常采用机械输送或气流输送。机械输送的主要设备有带式输送机、斗式提升机和螺旋输送机。酒精厂内固体输送大多采用皮带输送机，斗式提升机和螺旋混合器（也称绞龙）。1.6.1.1设备结构和原理 由绕在两个鼓轮上的封闭环形组成的运输系统，两鼓轮一个为主动轮，一个为从动轮，主动轮靠摩擦力带动环形带运转，环形带再靠摩擦力带动上面的物料，达到运输的目的。 1 输送带；2上托辊；3缓冲托辊；4导料板；5加料斗；6改向滚筒；7张紧装置；

10、8尾架；9空段清扫器；10下托辊；12弹簧清扫器；13头架；14传动滚筒；15头罩1.7液化，糖化工艺液化：淀粉在热水中糊化形成高粘度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶的水解，使淀粉长链断裂成短链状，粘度迅速降低的过程。糖化:指辅料的糊化醪和麦芽中淀粉受到麦芽中淀粉酶的分解，形成低聚糊精和以麦芽糖为主的可发酵性糖的全过程。 1.7.1 淀粉糖化的要求：糖化时，淀粉受到麦芽中淀粉酶的催化水解，液化和糖化同时进行 1.7.2 糖化过程中的淀粉酶：啤酿造中淀粉的分解全部依赖于淀粉酶的酶促水解反应 1.7.3影响淀粉水解的因素：1.7.3.1麦芽的质量及粉碎度：糖化力强、溶解良好的麦，糖化的时间短，形成可发

11、酵性糖多，可采用较低糖化温度作用。 1.7.3.2非发芽谷物的添加：非发芽谷物的种类，支链、直链淀粉的比例，糊化、液化程度及添加数量，将极大的影响到糖化过程和麦汁的组成 1.7.3.3 糊化温度的影响：糖化温度趋近于63可得到最高可发酵性糖。 1.8酵母培养与生产1.8.1酵母的培养 原始菌种斜面菌种液体培养三角瓶培养卡氏罐培养。 天冠公司采用的半连续培养生产。根据实际生产又分为小洒母分割和大酒母分割。小酒母分割时将三分之二的小酒母醪送入大酒母罐内作菌种，进行大洒母培养，余下的三分之一再补加新鲜的糖化醪连续培养，待培养成熟后再次分割。如此反复进行，不仅可以省去卡氏罐的培养，而且缩短了小酒母的培

12、养时间，一般七天换一次酵母菌种。大酒母分害可将五分之四的酒母成熟醪送往发酵车间，其它作为下一批的种子，补入新鲜糖化液，培养成熟后再次分割1.8.2乙醇发酵 所谓发酵法，就是利用微生物-酵母菌在无氧条件下将糖转化为酒精的生产方法。发酵法又分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法三种。目前，固体发酵法和半固体发酵法在我国主要是用于生产白酒。一般产量较小，生产工艺较古老，劳动强度大。而在现代大生产中，都采用液体发酵法生产酒精，它与固体发酵法相比，具有生产成本低、生产周期短、连续化、设备能自动化，大大减轻劳动强度等优点。乙醇生产中对制曲所用的糖化菌有一定的要求，如要求其含有一定的淀粉酶、活性强的糖化酶

13、和适量的蛋白酶，以及具有菌种特性不易退化、容易培养制曲等优点。一般说来，曲霉菌能基本满足这些要求，而其中用得最广的有黑曲酶、乌沙米曲等。目前，糖化酶的生产在我国已单独形成产业，乙醇生产厂不必另设糖化酶车间。淀粉质原料生产乙醇的糖化工艺目前可分为间歇糖化工艺和连续糖化工艺，本设计采用连续糖化工艺。连续糖化工段的几个主要工序是：将蒸煮醪冷却至糖化温度，冷却好的蒸煮醪与糖化剂混合并进行蒸煮醪的糖化，糖化醪冷却至发酵温度等。而连续糖化时，这几个主要工序分别在几个相应的设备中进行连续操作，实现了生产的连续化。1.8.3醇发酵根据动力学研究，可分为三个发酵不同阶段1.8.3.1发酵前期 发酵前期，酵母细胞

14、密度并不高，酵母进入发酵醪中会迅速地进行繁殖。此时，醪液中含有一定量的溶解氧和充足的营养物质，所以酵母增殖速度较快。于此同时，后糖化作用继续进行，糊精被不断被转化为葡萄糖。从外观上看，由于酵母数较少，发酵作用不强，乙醇和CO2生成很少，所以发酵醪的表面比较平静，糖分消耗也较慢。前发酵期的长短与接种量有关，接种量大则前发酵期短，反之则长。生产中酵母接种量在10左右，间歇发酵的前发酵期只有68h，连续发酵不存在前发酵期。由于前发酵期发酵作用不强，所以醪液温度上升不快。发酵醪的温度应控制在2830，超过30会使酵母早期衰老，温度太低，会使酵母生长缓慢。1.8.3.2主发酵期 主发酵期，酵母细胞已大量

15、形成，醪液中酵母细胞数可达1×108/mL以上。由于发酵醪中溶解氧也消耗完毕，酵母基本停止繁殖而注意进行发酵作用。此时，醪液中的糖分迅速下降，乙醇含量逐渐增多。因为发酵作用强，醪液中产生大量的CO2，产生很强的泡沫响声。发酵醪的温度也上升很快，应加强该阶段的温度控制，根据酵母性能，主发酵阶段的温度控制在3040。温度太高，易使酵母早衰，降低活力，也易造成细菌污染。目前，大型的发酵工厂采用外循环冷却的方式进行冷却控温。主发酵期时间的长短取决于发酵醪的营养成分，若发酵醪中糖分含量高，主发酵时间就长，反之则短。一般时间长短为12h左右。1.8.3.3后发酵期 后发酵阶段，醪液中的糖分大部分

16、被酵母消耗掉，少量的糊精继续被转化为葡萄糖被酵母利用，但这一作用很缓慢，所以生产的乙醇和CO2也很少。该阶段，发酵醪的温度逐渐下降，一般控制醪液温度在3032，否则会影响后糖化作用和淀粉出酒率。以淀粉质原料生产乙醇的发酵阶段一般约要40h左右才能完成。2南阳普康药业有限公司南阳普康药业有限公司是国家大型一类企业，河南省生物工程及新医药行业重点支持企业，省50家重点企业之一。2008年2月,New Wealth(China)Limited新康中国有限公司全资收购南阳普康药业有限公司和南阳普康集团衡淯制药有限责任公司，两公司改制为外商独资企业。南阳普康药业有限公司现有员工1700多人，占地面积16

17、万平方米，公司在南阳是和镇平县有两个生产基地，共有十二个生产单位和一个省级技术中心，已形成了抗生素、生物生化药、制剂等三大系列为一体的GMP标准生产基地。公司主要产品盐酸林可霉素年产800吨，世界规模最大，占国内总量的75%，主要经济技术指标稳居全国同行业领先地位，达国际先进水平，且盐酸林可霉素衍生物克林霉素、克林霉素磷酸酯、克林霉素棕榈酸酯原料药和普康喜冻干粉针等产品年生产能力国内规模最大。产品享誉全国，出口欧美、东南亚等20多个国家和地区。 新世纪，锲而不舍的普康人秉承“追求事业卓越，关爱生命健康”的使命，坚持技术创新，质量至上的理念，搏击市场，砺志进取，为振兴中华医药事业做出新的贡献。

18、今天的文化是明天的经济，企业文化是企业制胜之本！普康药业认知：诚信，是企业文化的核心，是企业形象的首要涵义。文化是魂，优秀的企业文化不仅可以强化传统管理，而且还具有很多传统管理不能完全替代的功能，如凝聚功能、导向功能、激励功能、教化功能等，它可以为企业的快速、健康持续发展发挥出重要作用。企业的制度，倡导“专业精神、敬业精神、团队精神”，围绕公司提出：“回馈社会、普康众生”的经营宗旨，普康药业建立起以“诚信”为核心的企业文化。内联外交诚信为本，是四方顾客对普康保持了高度信任，在客户心目中树立了“诚信”的普康品牌，提高了企业知名度和产品竞争力。2.1主要产品杀虫素、阿巴丁、硫酸庆大霉素、硫酸艮他霉

19、素、正泰霉素、盐酸林可霉素、林可霉素、洁霉素、盐酸洁霉素、盐酸克林霉素、盐酸氯洁霉素、氯林可霉素、林大霉素、克林霉素、盐酸盐、克林霉素磷酸酯等。如盐酸林可霉素 :英文名： Lincomycin Hydrochloride 汉语拼音：yan suan Lin ke mei su商品名：洁霉素 别名：林肯霉素;盐酸洁霉素;注射用洁霉素成分：由链霉菌Streptomyces lincolnensis产生的一种林可胺类碱性抗生素。性状：常用其盐酸盐，为白色结晶性粉末；几有微臭或特殊臭；味苦。在水或甲醇中易溶，在乙醇中略溶。其10%水溶液的pH为3.0-5.5；性质稳定。化学名：6-（1-甲基-反-4-

20、丙基-L-2-吡咯甲酰胺基）1-硫代-6，8-二脱氧-D赤式-a-D半乳辛吡喃糖苷盐酸盐-水合物。按无水物计算，含林可霉素不得少于82.5.分子式与分子量：C18H34N2O6SHCLH2O 461.02药理作用：抑制细菌的蛋白质合成，对大多数革兰阳性菌和某些厌氧的革兰阴性菌有抗菌作用。对革兰阳性菌的抗菌作用类似红霉素，敏感菌可包括肺炎链球菌、化脓性链球菌、绿色链球菌、金黄色葡萄球菌、白喉杆菌等。厌氧菌对本品敏感者包括拟杆菌属、梭杆菌、丙酸杆菌、真杆菌、双歧杆菌、消化链球菌、多数消化球菌、产气荚膜杆菌、破伤风杆菌、以及某些放线菌等。葡萄球菌对本品可缓慢的产生耐药性。对红霉素耐药的葡萄球菌对本品

21、常显示交叉耐药性。2.2适应症：主要用于葡萄球菌、链球菌、肺炎链球菌引起的呼吸道感染、骨髓炎、关节和软组织感染、胆道感染及败血症。对一些厌氧菌感染也可应用。外用治疗革兰阳性菌化脓性感染。2.2.1可引起消化道反应，如恶心、呕吐、舌炎、肛门瘙痒等。长期使用可致伪膜性肠炎，此由于难辨梭状芽胞桿菌滋生引起，其先驱症状为腹泻。遇此症状应立即停药，必要时可用万古霉素治疗。2.2.2尚可导致过敏反应，如皮疹、荨麻疹、多形性红斑以及白细胞减少、血小板减少等。2.2.3可致转氨酶升高、黄疸等。肝功能不全者慎用。长期应用定期检查血象和肝功能。 2.2.4不可直接静脉推注，进药速度过快可致心搏暂停和低血压。静脉给

22、药时，每本品需用以上输液稀释，滴注时间不少于小时。2.2.5尚有耳鸣、眩晕等不良反应。2.2.6孕妇及哺乳妇女慎用。 产品质量符合中国药典2000版，英国药典2000版和美国药典25版。2.3发酵工艺流程 接种 配料培养基制备 摇瓶 一级发酵罐 摇床 二级发酵罐 三级发酵罐2.3.1 配料： 碳源（葡萄糖，玉米粉，豆粉），氮源（硫酸铵，硝酸铵），微量元素（氯化钠磷酸二氢钾，碳酸钙），水基。无盖搅拌充分后用泵打入一级发酵罐接种量0.7立方米。2.3.2接种：采用火焰接种法，将菌种放在火圈中间，保持小范围内的无菌环境进行接种2.3.3一级发酵罐：打入培养基后先用高温高压蒸汽消毒，再接种（在三角摇瓶

23、中），中性接种，接种量0.7立方米。实验室菌丝低温保存培养，接种时用火焰灭菌法（用纱布沾酒精点燃构成无菌环境再打开盖子），密封后调节PH，温度，搅拌速度，发酵时间。发酵罐温度控制，夹套蛇管冷却，此步反应48小时，温度35度左右，菌种最适生长PH问中性，此步菌种数增加，基本不产生林可霉素。8小时取样一次，进行测定、化验，观察菌种的生长状况，如有杂菌，通蒸汽进行杀菌，杀死所有菌种，再接种培养。通过压力差（0.01-0.05Kpa），经无菌管道打入二级发酵罐。2.3.4二级发酵罐：保证菌的正常浓度，注意看发酵液中的溶氧量的浓度，高了就调小进气量。手动操作空气。二氧化碳放出，压料时放空阀开关，压力表显

24、示液体上方空气压，液体温度通过电热偶测定。此步菌种放大5倍（3.5立方米），发酵时间40小时，此步生物代谢少，以菌种生长为主，期间PH变化，原料下降，加硫酸铵，油等原料。定期取样化验，碳源、氮源是否足够，是否有杂菌等。2.3.5三级发酵罐：发酵时间9天，200多小时，前一天一夜代谢效果不好，产物少，通过诱导期代谢稳定上升，当林可霉素达到300单位左右时，代谢基本停止，发酵工作完成。2.4提炼工艺流程 发酵液 酸化 板框压滤 滤液碱化 固体留在板内 萃取 进一步处理 反萃取 加碳脱色 过滤后的活性碳处理 、 碳压过滤 回收利用 结晶液储罐 结晶 离心 双锥式干燥器干燥 检验包装成品2.4.1发酵

25、液的酸化：形成使蛋白凝聚的配合物，小分子变大分子，形成洛合物有利于分离。2.4.2板框压滤：发酵液的酸化分离后所得的清液里有林可霉素，分离固体出来处理，固体中也含有林可霉素，反复清洗几次固体（仍用板框压滤），剩下的固体（含菌丝，大分子蛋白质）正常处理烧了现在用于肥料，洗水中含林可霉素再放入一储罐中，酸化液需要水洗时可用这个洗水。2.4.5碱化：aOH调（10.512）的微碱性液，因碱性林可霉素溶于油相（酸性溶于水相），C18H4N2O6环上有OH，酰铵基，N杂环的碱性结构，叔胺的盐酸盐，形成离子性化合物，碱性条件下好分离，所以要将其调碱性。2.4.6萃取：四级逆流萃取装置逆流萃取，相互接触，交换，分配。 调节温度5065度，低温容易乳化故进料时要预热，观察碱化液的流量，PH值。萃取完主要成分在油相（饱有油）。排除水相进行废水处理。有乳化现象时加破乳剂，此厂用调节温度的方法破乳，低温易于破乳，发现乳化调高温度。2.4.7反萃取：饱有油加盐酸调节PH（13）使林可霉素成盐，同时增加水相，使盐溶于水相。 反萃取后剩下的