中北大学2012年发酵工程课程设计说明书
菌种培养辅助时间 接种量 发酵罐装料系数 发酵放罐单位 提取总收率 h % % u/mL % 表8-1维生素B12发酵工艺指标
10 10 70 1750 72.67
本设计采用1个发酵罐，每个为20m3，维生素B12产量为5.7g/L, 发酵液预处理收率约为85%，提取时收率约为90%，浓缩干燥收率为95%，装料系数为70%（上面表说的就是这些）。则：
每个发酵罐在一个发酵周期维生素B12产量为： 20×5.7×90%×85%×95%×0.7=57.995（kg） 那么1个发酵罐1年的总产量为：
（57.995×245/7）×1=2029.81（kg）=2.02981吨 故符合年产量为2吨的生产要求。 8.3.1 发酵液组成衡算
20m3发酵罐的装料系数为0.7，则该罐的装料为： 20×0.7=14m3
因为发酵培养液的组成(%)为：淀粉4,葡萄糖1，黄豆饼粉1，蛋白胨0．5，鱼粉1，酵母粉O．3，NaN03 0．075，(NH4)2S04 0．15，MgS04·7H20 0．35，K2HP04 0．02，CaC030．4，CoCl2 lug／ml, 消泡剂0.04。
因此，
20m3发酵罐的淀粉用量: 14×1000×0.04=560 kg 20m3发酵罐的葡萄糖用量：14×1000×0.01=168kg 20m3发酵罐的蛋白胨用量：14×1000×0.005=70kg 20m3发酵罐的黄豆饼粉用量：14×1000×0.01=140kg 20m3发酵罐的鱼粉用量：14×1000×0.01=140kg
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20m3发酵罐的酵母粉用量：14×1000×0.003=42kg 20m3发酵罐的NaN03用量：14×1000×0.00075=10.5kg 20m3发酵罐的(NH4)2S04用量：14×1000×0.0015=21kg 20m3发酵罐的MgS04·7H20用量：14×1000×0.0035=49kg 20m3发酵罐的K2HPO4用量：14×1000×0.0002=2.8kg 20m3发酵罐的CaC03用量：14×1000×0.004=56kg 20m3发酵罐的CoCl2用量：14×10-9 kg
20m3发酵罐的消泡剂用量：14×1000×0.0004=5.6kg 维生素B12发酵车间物料衡算汇总见表3-2所示。
物料名称 2t/a维生素B12生产的物料量/kg 成品维生素B12量/kg 发酵液量/ m3 种子液量/ m3 玉米淀粉量/kg (NH4)2SO4用量/kg 葡萄糖用量/kg 蛋白胨用量/kg 黄豆饼粉用量/kg 鱼粉用量/kg 酵母粉用量/kg NaN03用量/kg K2HPO4用量/kg MgS04·7H20用量/kg CaC03用量/kg CoCl2用量/kg 消泡剂用量/kg 2000 689.5 68.95 19600 735 5880 2450 4900 4900 1470 367.5 98 1715 1960 4.9×10-7 196 表8-2维生素B12发酵车间物料衡算表
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每日物料量/kg 8.16 2.8 0.28 80 3 24 10 20 20 6 1.5 0.4 7 8 2×10-9 0.8 中北大学2012年发酵工程课程设计说明书
9 设计评价
通过两周的查找资料与总结，年产2吨VB12的发酵工艺设计已完成。通过筛选获得VB12的高产菌株，菌种合成VB12的能力得到提高。通过控制发酵培养基中的溶解氧、pH、无机氮、温度等不同物质的量和条件来优化VB12的发酵工艺。课程设计内容达到了基本要求。各种设备的选择严格参照计算结果和设备标准进行选择，符合任务书的生产需要。同时也存在有不足的地方，有待改进，主要是每吨产品消耗定额的计算。发酵罐的选型严格根据发酵物的发酵特性，选用机械涡轮搅拌通风发罐(通用罐)。发酵罐内部采用列管式蛇管换热,外部表面采用喷淋冷却方式。设备的选择尽量做到经济实惠。
10 设计体会
课程设计的目的就是为了培养同学：能够清楚、有效地进行思考和写作；对某种专业知识有一定深度的认识；具备文学和艺术方面的审美能力和理性知识；能够用历史的方法认识现实问题和人类社会历史的进程；能够运用现代社会科学的概念和分析方法；掌握物理学和生物学的计量方法和实验方法；对道德问题有一定的认识和思考的经验；有更为广阔的社会经验。
通过本次发酵工艺课程设计，我对平时所学的发酵原理知识进行了一次应用，对课堂上所讲的知识作了进一步的了解，对发酵罐的设计及工作过程有比较清楚的了解。以前总认为书本上学的那些理论的东西在实际生活中用处不是很大，更多的是需要实际工作经验，现在才知道实际工作中每一个细小部件的设计都是对所学知识的综合运用，有哪一个知识环节没有弄清楚都会设计过程造成影响。在整个设计过程中，计算过程很复杂，一不小心就得从头开始。同时，课程设计要求查阅大量的资料，了解尽可能多的信息，选用各种设计计算公式，搜集数据，分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响，增强我分析问题、解决问题的能力，并了解一般发酵工厂工艺设计的基本内容与要求。这次课程设计使我的实践
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能力、创新能力分析解决问题的能力以及语言表达能力均得到了培养和提高。另外，我觉得学习的过程除了被动的接受知识外，还需要更多的自己主动发现与探究等活动。
在此要感谢贾老师和郭老师对我悉心的指导，感谢老师和同学给我的帮助。在课程设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
参 考 文 献
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[4] 韦革宏,杨祥.发酵工程.北京:科学出版社,2008 [5] 蒋新龙.发酵工程.浙江:浙江大学出版社,2011 [6] 张卉.微生物工程.北京:中国轻工业出版社,2010
[7] 葛绍荣,乔代蓉,胡承.发酵工程原理与实践.上海:华东理工大学出版社,2011
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