[01403378]金霉素发酵过程优化与放大

“金河工程”是内蒙古华蒙金河(集团)实业有限公司制定的跨世纪农业产业化工程，该集团公司的饲料金霉素已发展成为占领国内外市场产值达数亿元的重要产品，但由于发酵水平低，缺乏市场竞争力，因此委托华东理工大学国家生化工程技术研究中心(上海)对提高金霉素发酵水平开展研究，并对工业生产进行技术改造以及扩大生产进行新工厂整体工艺设计。国家生化工程技术研究中心(上海)针对传统饲料金霉素大规模生产的实际，结合《国家“九五”攻关“生化反应器”项目中一部分工业规模生物反应器的设计和改造》的攻关任务，提出了“以人工经验为主的静态最佳操作控制，提升为以细胞物质流所引起的参数相关理论指导的计算机数据跟踪为主的最优化的动态操作”的观点，强调了细胞代谢与发酵罐物料与能量流变化所引起的操作点变化对发酵过程优化与放大的影响，提出了发酵过程多参数调整的放大技术。在50L全自动发酵罐上配置了13个在线参数的实时检测系统，并对间接参数和离线参数进行数据处理。通过对这些参数的相关分析，对金霉素发酵工艺进行优化。小试达到原定技术指标(不释放发酵单位21000u/ml)后，在120M3发酵罐上实现了计算机对发酵罐十多个参数的在线采集，并应用网络技术及时将数据传到上海研究中心，实现对金霉素发酵过程的远程优化与放大，获得了工厂大规模生产中提高金霉素发酵水平和生产能力的显著效果，达到了平均发酵单位21000u/ml，提高发酵水平30%以上效果，并完成了对新车间建设的计算机控制系统和工艺路线设计。该项目已通过专家鉴定，达到国际先进水平，其中的发酵过程优化与放大技术已在多个项目中得到运用，适用于抗生素等生物化工产品的过程优化与放大中。在项目实施过程中对原生产安全性无任何影响。这一优化放大研究成果已在集团公司内各车间推广。在原厂工艺改造实施后，从2000年9月开始推广至2001年3月底，已新增利润1176万元，新增创汇883万美元；预计全面推广后将年增利润2500万元。此外，该技术为一新建的180立方米发酵罐车间的设计、建设与投产，提出了工艺与控制方案，将年产饲料金霉素18000吨，产值达2亿元。通过项目的实施，提高了企业的技术与管理水平和竞争力，为国家的西部开发作出了实质性的贡献。该项目强调对发酵过程进行宏观与微观相结合的全方位把握，涉及多种学科的交叉，项目的推广应用有一定难度。相信随着推广应用的进一步深入，该项目的技术理论将为越来越多的科研与生产管理人员接受与掌握。