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本章内容 前言优良菌株选育 培养基成本分析无菌空气与通气搅拌 动力费(加热、冷却)培养方式后处理成本发酵规模 市场经济信息分析及管理技术 菌株 发酵工程原理 反应过程(代谢、工艺过程及控制)后处理 发酵经济学 ?发酵产品及发酵工厂设计(具体工艺、设备、效益分析) 前言 在开发一个新的发酵产品时,应从以下几个方面考虑 (1)总投资额应尽可能低.

(2)发酵原料来源应广泛、价格低廉、易于采购、运输和有较高的利用率,而且通常要有替代品.(3)发酵生产菌种应是高产稳定、适应性强的优良生产菌株;

(4)发酵过程应易于控制,且可实现自动控制,以控制产品的质量;

(5)发酵过程中尽量提高设备的利用率减少非生产时间.(6)发酵生产过程中应充分利用动力和热量,最大限度降低单位能耗;

(7)发酵产物的回收和纯化过程要简便、快速,以降低分离纯化成本并减少总生产时间;

(8) 三废 排放和处理 发酵产品成本的主要组成 原材料公用设施(动力费、污水处理费);

工资及管理费;

固定资产折旧费;

销售费用;

其它费用. 总成本费用=生产成本+销售费用+管理费用+财务费用 +销售税金及附加 盈亏平衡点 产量 费用(价值) 固定成本 可变成本 总成本 销售收入 优良菌株选育 分离一支有价值的菌株并不容易,通常要花费较长的时间和代价,甚至花费了大量的精力仍一无所获. 除了注意高产外,还应考虑提高发酵过程经济效益的其他性能因素 耐热性:在筛选菌体蛋白生产株时,国外曾选定了耐热放线菌,这是由于:此菌可在55℃生长,所以可节约冷却水;

该菌体蛋白富含甲硫氨酸,可用作强化蛋白添加剂;

该菌菌体系由菌丝构成,简单的过滤技术即可获得产品. ICI公司选定生产scp的菌株时,考虑了几个经济技术指标:有较高的甲醇同化效率(利用石油发酵). 增长速率快.连续培养中遗传性能稳定.菌体蛋白营养价值高,且不存在毒性和病原性. Aumstrup(1977)在筛选产酶菌株时,确定了下列目标: 产酶单位高;

遗传性能稳定;

不产或少产杂酶;

能充分利用培养基. 生产菌株的改良 改良成本与改良后效益相比很小只要突变株的青霉素生产单位数提高10%,那么对一个年产450吨的青霉素工厂来说,其一年内增加的产值可超过选育费用的三倍.糖化酶生产株 UVB-11-1-3形态回复突变株具有发酵单位高、发酵周期短、通风量小、培养温度允许较高、酶系较纯、成本较低等优点,吨酒精的耗糖化酶成本可比使用UV-11固体曲时降低50%左右.代谢工程育种 培养基成本分析碳源 (用量最多) 价格影响因素种植面积和收获情况市场需求量贮存问题需建大容量仓库;

占用大量流动资金,影响资金周转;

变质的危害.降低培养基成本的主要方法筛选发酵单位数较高的培养基配方;

选用价格较低的C、N源组分. 碳源(续) 在确定培养基配方时,不仅要比较它们的单耗成本,而且还要考虑通风量与搅拌功率. 工业废料的利用 优点:以此作为廉价C源,主要意义在其社会效益显著,保护了环境 .缺点:经济效益不如传统原料高. 矿物质(无机盐) 原材料中矿物质所占比重一般较小,其中价高的为磷酸盐,且要求是食用级的而不是肥料级的. 培养基用的钾、镁、锌、铁盐,应采用它们的硫酸盐而不是氯化物 .后者腐蚀设备. 无菌空气 利用空气过滤器过滤空气是工业生产中最常用、最经济的无菌空气制备方法.一般工艺流程是:① 利用空气压缩机将空气压入储气罐;