在0.1MPa压力，灭菌30分钟，然后用空气吹干备用。 三、 空消
在0.15-0.17MPa压力，温度128℃左右，灭菌30分钟。 四、 实消
料液投入罐后加水定容，关闭罐盖，夹套预热至95-105℃，直接进蒸汽加热至121℃，在0.1Mpa压力下保温10分钟。冷却降温至31.5℃，用氨调PH至6.5-7.0（PH计）后等待接种。 五、 移种
采用压差法将种子液压入罐内（移种管道在接种前在0.15Mpa压力下蒸汽灭菌60分钟）。 六、 发酵培养
发酵罐发酵：根据溶氧的要求对通风量和搅拌转速进行调节，通过控制不同的搅拌转速和通风量来控制不同的体积溶氧水平。通过自动流加25%的氨水控制pH在6.5～7.00；培养温度30～37℃；,发酵过程泡沫较多时，通过消泡泵手动加入已灭菌的消泡剂进行消泡，消泡剂为聚丙二醇；发酵过程中每隔2h取样进行发酵特定参数的测定。
口服葡萄糖 发酵 过滤除菌 二级种子培养 斜面培养 空气压缩机 一级种子培养 冷却 气液分离 菌种 空气 发酵液
配料
第五节 发酵过程计算
微膜分离 浓浆菌体蛋白 菌体蛋白饲料 板框过滤 技术参数计算：
一年的发酵液量：2000 × 98.5% ÷ 70% ÷ 3.5% ÷ 99% = 81221（吨）<进一法取值,以保证发酵液足量>
因发酵周期为36小时，考虑到准备过程（投料1h，空消、实消和管路灭菌共2h，放罐1h，洗罐及其他1h）所以生产周期为41小时。
一年发酵的批次数：320 ×24 ÷ 41 = 188 每批的发酵液量：81221 ÷ 188 = 432.03（吨） 设发酵罐装液量为75％
则一批发酵罐总容积：432.03÷ 75％ = 576.04（吨） 设每个发酵罐的容积为50吨
则发酵罐的个数：576.04÷50 =12（个） 逆推核算：
12个发酵罐一批发酵液量：12×50×75%=450（吨） 一年总发酵液量为：450×188=84600（吨）
年产色氨酸量：84600×99%×70%×3.5%÷98.5%=2083.22（吨） 经核实设计合理。 技术参数列表如下：
项目
一年发酵的批次数 生产周期 每批发酵液量
98.5%L-色氨酸2000t/Y 188 41h 432.03t
发酵罐装液量 发酵罐罐容 发酵罐个数
75％ 50 m3 12个
物料衡算：
81221×3.5%÷18%×98.5%=总糖-2%
总糖=15873.55 流加糖浓度60%
（81221-V）×60%+V×2%=15873.55 V=56653.6
81221-56653.6=24567.4 葡萄糖 V×2%=1133.1 酵母浸出粉 V×0.1%=56.7 (NH4)2SO4 V×0.4%=226.6 柠檬酸 V×0.1%=56.7 柠檬酸三钠 V×0.1%=56.7 MgSO4·7H2O V×0.315%=178.5 KH2PO4 V×0.15%=85.05 KCl V×0.19%=107.73
能量衡算：
一、发酵工序耗水量计算
发酵过程中的水的消耗主要来自于配料、洗罐及冷却过程。 （一） 配料用水
因为葡萄糖溶于水的过程中体积变化较小，故配料用水量约为发酵液用水量。设配料用水量为：81221吨每年 （三）冷却用水
本设计拟采用50m3的小型发酵罐，因此蒸汽消毒过程采用实消的工艺。实消过程中耗用冷却水量可用以下公式计算：
eKF/WC2?
W?t1?t2s
t1?t2
KF
C2lnA[3]
式中：W—冷却水的用量，Kg/h A—冷却水流量 C2—冷却水的比热容，KJ/(Kg.℃) F—传热面积，m2 K—平均传热系数，KJ/(m2.h.℃)
t1—培养及冷却过程在某时间段的温度，℃ t2—对应培养基t1温度时冷却水出口温度，℃ t2s—冷却水进口温度，℃
蛇管和传热系数通常为1260—1680 KJ/(m2.h.℃)，这里取1500 KJ/(m2.h.℃). 已知:t2s=15℃，C2=4.191 KJ/(Kg.℃)，t1=75℃，t2=25 ℃，计算得：
A?t1?t2s75?15??1.2 t1?t275?25
对于发酵罐：
F1?2?rH?2?3.14?W1?3.1?6?58.4m2 21500?58.4?114644.68kg/h?880471.1t/a
4.191?ln1.21.8?3.6?20.35m2 2种子罐：
F2?2?rH?2?3.14?W2?1500?20.35?39948.96kg/h?306808t/a
4.191?ln1.21.8?3.6?20.35m2 2补料罐：
F3?2?rH?2?3.14?W3?1500?20.35?39948.96kg/h?306808t/a
4.191?ln1.2 接着对发酵过程中的耗用冷却水量进行计算。已知发酵过程中的发酵热为4.186×4200kJ/m3?h，取装料系数为0.75，冷却水进口温度t1=15℃；出口温度t2=25℃，则发酵过程中所需冷却水的量为：
W水?Q4.186?4200?50?0.75==15772.6kg/h=121133.6t/a
C水(t2?t1)4.18?(25?15)本设计选用10m3的种子发酵罐，取填充系数0.75，则种子罐需要冷却水的量为：
Q，4.186?4200?10?0.75W???3154.5kg/h?24226.56t/a
C水（t2?t1）4.18?（25?15）’水本设计采用循环用水的方式，为了节约水资源，本设计采用循环冷却水，主要满足制冷机和车间工艺的需要，经计算循环冷却水日用水量为454.25m3/d。 每年冷却水用量约为：454.25×320=145360m3/a 二、耗电量的计算
取发酵过程中耗电功率为65kw/h，平均功率为总功率的90% 则年用电量约为95.1×105kWh。
三、压缩空气消耗量的计算 压缩空气消耗量的计算公式为：
Qg?n?(VVm)VL
式中:?(VVm)—单位体积培养液在单位时间内通入压缩空气量，m3/min VL—培养液体积，m3 n—发酵罐台数
则发酵罐的无菌空气消耗量为：
V=12×0.4×37.5=180m3/min
取种子罐的空气消耗量为发酵过程空气耗量的25%,则种子罐的无菌空气消耗量为：
V种=25%V=0.25×180=45m3/min
四、蒸汽消耗量的计算
发酵蒸汽消毒的方法有实消和连消两种，发酵中实罐消毒蒸汽用量较大，蒸汽直接进入罐中与发酵液混合加热使罐温快速升高至较高温度后再进行保温灭菌。通过通入蒸汽使罐温从预热的75-85℃迅速上升到120?2℃，然后在此温度和0.10?0.05MPa上进行保温灭菌。在计算过程中，首先计算直接蒸汽混合加热用气量，然后保温时间内的蒸汽耗用量按升温用气量的30-50%进行计算。