年产1000吨L-脯氨酸发酵车间设计开题报告

1. 研究目的与意义

l-脯氨酸属于杂环族氨基酸，是人体合成蛋白质的二十种氨基酸之一，因具有一定的生理活性，被广泛应用于医药领域。随着其研究的不断深入，进一步被应用在食品、农业和工业等领域。l-脯氨酸产生菌有两大类:一类是利用产谷氨酸的野生型菌株,通过改变培养条件,使发酵朝着有利于产生脯氨酸方向进行;另一类是采用人工诱变,选育营养缺陷型和抗反馈调节突变株以及这二者的多重突变株。

由于l-脯氨酸的发酵生产工艺从上世纪90年代开始就基本没有大的变动，因此提高产品市场竞争力的主要核心就在于如何进一步提高和稳定菌株的发酵水平降低生产成本。所以本实验对大规模生产l-脯氨酸的工厂车间进行设计，以谷氨酸棒杆菌为生产菌株，设计年产1000吨l-脯氨酸发酵生产车间。

通过本实验的研究，进一步提高l-脯氨酸的产量，优化反应条件，节约生产成本，使其在食品、医药、农业等领域发挥更大的作用。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本论文设计l-脯氨酸发酵工厂年产量为1000吨，以谷氨酸棒杆菌（corynebacterium glutamicum）为生产菌株，以35 g/l产量为基准，发酵周期72h，以葡萄糖为碳源物，以酵母提取物（粉）为氮源，以硝酸钠、磷酸二氢钾和硫酸镁等为无机盐，采用液体深层发酵法生产，以此为基础进行工艺设计，确定l-脯氨酸的生产工艺流程，进行了物料衡算和热量衡算，并计算了主要设备尺寸。产物的提取率以90%计，其他发酵液的物化常数可参考其他设计。发酵罐公称体积一般按100 m³计，一年生产天数按300天计，发酵罐的数量要与发酵周期（多少天）相关。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

从多杀菌素的生产工艺和发酵工厂的设计开始，了解产物特性和工厂设计的原理。

设计一个合理的生产工艺，并根据年产量进行相应的放大计算，同时计算出相应的物料衡算

4. 参考文献

1 kazuhiro tomita, yoshiyuki kuratsu influence of carbon sources on the stimulatory effect of l-proline on 5′-inosinic acid production journal of fermentation and bioengineering, volume 74, issue 6,1992 pages 406-407 issn 0922-338x,

2 wendisch, v.f., jorge, j.m.p., prez-garca, f.et al. updates on industrial production of amino acids using corynebacterium glutamicum world j microbiol biotechno 32, 105 (2016).

3 李浩. 改造谷氨酸棒杆菌及其利用秸秆酶解液发酵产羟脯氨酸[d].江南大学,2020.

5. 计划与进度安排

1）2024-12-27～2024-03-26：查阅资料撰写开题报告；

2）2024-03-27～2024-04-07：对厂址进行选择，分析物流交通、人力资源等条件；

3）2024-04-08～2024-04-15：对厂区总面积进行设计；