本科毕业设计年产3万吨红曲色素生产工艺设计.docx

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本科毕业设计年产3万吨红曲色素生产工艺设计

年产3万吨红曲色素生产工艺设计

摘要：

红曲色素是一种优良的色素，是红曲在菌体生长代谢过程中产生的天然色素，具有较高的营养价值和药用价值，目前广泛应用于医药、食品、饲料和化妆品等领域。

本设计以从土壤中筛选的红曲霉为出发菌株，通过紫外线超声波复合诱变选育出红曲色素高产菌株，通过摇瓶筛选和稳定性试验，得到稳定性高产红曲色素的突变菌株。

在此基础上，尝试了三级发酵的发酵方式，优化了培养基，确定了发酵工艺条件：

接种菌龄20h、接种量5%、初始pH5.0、培养最适温度32℃及发酵时间96h，并选择了合适下游提取工艺。

设计的生产工艺稳定、简便，发酵后所得的红曲色素产量达到300g/L。

关键词：

红曲霉，红曲色素，发酵，诱变

Abstract：

Monascuspigmentisagoodnaturalpigment,whichMonascuspigmentinthecellgrowthinthemetabolismprocessproduces,hashighnutritionalvalueandmedicinalvalue,isnowwidelyusedinthefieldsofmedicine,food,feedandcosmeticsetc

ThedesignofthescreeningfromthesoilofMonascusasstartingstrain,throughultravioletultrasoniccompoundmutationbreedingofthemonascuspigmentproducingstrains,throughshakeflaskscreeningandstabilitytest,thestabilityofmutantstrainsobtainedhighyieldofMonascuspigment.Onthisbasis,trythefermentationlevelthreefermentation,optimizationoftheculturemedium,fermentationconditionsweredetermined:

inoculatingage20h,5%inoculationquantity,initialpH5.0,cultureoptimumtemperatureis32℃andthefermentationtimewas96h,andselecttheappropriatedownstreamextractionprocess.Designofproductionprocessstability,simple,afterfermentationofMonascuspigmentyieldincomereached300g/L.

Keywords:

Monascus,Monascuspigment,fermentation,mutation

目录

1引言1

1.1概述1

1.2发酵方式1

1.3红曲色素合成机理1

1.4国内外研究现状2

1.4.1国内研究现状2

1.4.2国外研究现状3

1.5本课题的意义4

2红曲霉菌种的选育5

2.1红曲色素生产菌5

2.2菌种描述5

2.3色价分析方法5

2.4诱变选育5

2.4.1复合诱变5

2.4.2摇瓶筛选6

2.4.3稳定性试验6

2.5菌种保藏6

3培养基7

3.1红曲霉的培养基7

3.2培养基的设计7

3.2.1碳源7

3.2.2氮源7

3.2.3无机盐及微量元素8

4灭菌9

4.1仪器灭菌9

4.2培养基灭菌9

4.2.1分批灭菌10

4.2.2连续灭菌10

4.3空气除菌10

4.4发酵罐灭菌10

5种子扩大培养和装料发酵11

5.1斜面培养11

5.2一级种子培养11

5.3二级种子培养11

5.4装料发酵12

6发酵控制13

6.1pH值的控制13

6.3溶氧的控制13

6.4补料工艺的控制13

6.4.1磷酸与氨水14

6.4.2葡萄糖与蛋白胨14

7下游加工16

7.1下游加工工艺的一般流程16

7.2发酵液的预处理与固液分离16

7.3提取16

7.31胞外色素16

7.3.2胞内色素16

7.4成品加工与包装16

8物料衡算18

8.1发酵罐数量衡算18

8.2发酵液组成衡算19

8.3发酵罐工艺设计19

9结果与讨论21

致谢25

1引言

1.1概述

红曲色素，是以大米、大豆为主要原料，经红曲霉菌液体发酵培养、提取、浓缩、精制而成及以红曲米为原料，经萃取、浓缩、精制而成的天然红色色素。

作为天然色素，红曲色素一直以来被认为是安全性较高的食用色素，试验已证明不含黄曲霉毒素。

动物性试验表明，使用红曲色素及其制品的食物均未发现急、慢性中毒现象，也无致突变作用。

此外，还具有降低血脂、血压，抗突变，防腐、保鲜等生理活性，因此红曲色素具有“天然、营养、多功能”的多重优点[1]。

《本草纲目》中记载，红曲消食活血，健脾燥胃，治赤白痢，下水谷，治打扑伤损，治女人血气痛及产后恶血不尽。

近年来，随着国内外学者对红曲色素研究的深入，其应用范围也在不断扩大。

1.2发酵方式

目前红曲生产主要有两种工艺，一种是我国的传统工艺，即固体发酵工艺，固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水下溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。

从生物反应过程中的本质考虑，固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程。

固体发酵具有操作简便、能耗低、发酵过程容易控制、对无菌要求相对较低、不易发生大面积的污染等优点。

其生产环境卫生条件差，种子纯度低，生产周期长，机械化程度低，产品色阶低，产品次品率高，出口率低。

无法满足功能性红曲全程无菌的工艺条件[2]。

另一种是液体深层发酵生产红曲色素，是指在生化反应器中，模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基，灭菌后接入菌种，通入无菌空气并加以搅拌，提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气，并控制适宜的外界条件，进行菌丝大量培养繁殖的过程。

工业化大规模的发酵培养即为发酵生产，亦称深层培养或沉没培养[25]。

此工艺自动化程度高，污染小，色素粉色价高，但设备投资大，生产成本高，且规模小，另外该工艺只能生产红曲红色素。

1.3红曲色素合成机理

红曲色素一直是国内外学者研究的焦点，但是其合成机理尚未研究清楚。

不同氨基酸和短链脂肪酸等对色素合成的影响，结果表明缬氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、谷氨酸以及乙酸、丙酸等具有前体的作用，能够刺激色素的生产，而且它们都具有转化为聚酮合成前体的共同特征。

所以聚酮途径被认为是红曲色素合成的主要途径。

赵树欣等[4]考察了红曲霉的代谢途径，认为其代谢包括初级代谢和次级代谢。

初级代谢主要产生不饱和脂肪酸、醇、酯等芳香化合物，次级代谢的产物主要有红曲色素、MonacolinK、降血脂药物-氨基丁酸、桔霉素（Citrinin）、天然抗氧化剂黄酮酚等。

次级代谢产物红曲色素的生物合成为1分子乙酰CoA和3分子丙二酰CoA在聚酮体合成酶（PolyketidesynthesesPKSs）的作用下生成四酮化合物，四酮化合物再与1分子丙二酰CoA生成五酮化合物，如此循环，使酮级化合物碳链加长，最后生成红曲色素。

1.4国内外研究现状

1.4.1国内研究现状

红曲色素是红曲菌代谢过程中产生的一系列聚酮化合物的混合物,组成较复杂。

使用不同的红曲菌株、培养基、发酵条件所产生的红曲色素组成有较大差异,因而其生成途径也有不同。

长期以来，我国及东南亚一些国家和地区多采用传统的固态发酵法，且较多的停留在手工作坊形式。

该方法生产红曲色素能耗低、设备要求简单、成本较低、废水废渣少、不易造成二次污染，但是操作繁琐，劳动强度大，生产周期长且产品质量稳定性不高，不适宜大规模机械化生产。

20世纪80年代我国朱文锦等[9]研究报道了厚层机械通风制曲工艺以改进传统的固态发酵生产，该工艺是在纯种制曲工艺基础上，采用以池代窑，改人工翻曲为机械通风、自动控温的办法,使红曲的生产达到机械化、纯种化，生产周期从原来的7d缩短到5d。

近年来，我国还创新性地采用了适合大型红曲厂的圆盘固体发酵法，采用圆盘固体发酵制曲设备与种子罐、蒸饭机、干燥机配套，提高了其机械化、自动化水平，实现了固态法生产红曲的机械化。

黄前美等[10]用红曲霉3532菌种，以价格低廉的马铃薯、造纸工业废弃物甘蔗渣和生产特级面粉的副产物普副粉为原料，添加适量的无机氮源以代替大米,进行固态发酵生产红曲色素,色素产量可提高10%。

刘玺等[11]以小米为原料,研究了液态发酵生产红曲色素的发酵培养基组配及相关工艺参数的选择,结果显示以小米为原料，经制醪后液态发酵生产比固态发酵产率高、耗能低,产品使用方便。

目前，我国红曲色素发酵的生产设备，色素的后期提取工艺水平及精炼工艺还比较落后。

菌种产色水平较低、色素生产成本较高是红曲色素目前还不能在食品中广泛使用的主要原因之一。

通过菌种诱变选育提高生产菌株的发酵水平，降低生产成本，对我国色素产业的提升有着重要的意义。

红曲霉为出发菌株，通过紫外线、酸及高温处理，并采用定向筛选，从大量菌株中筛选出一株高色价、高稳定性菌株，其色调紫红，色价水平明显优于原生产菌株。

印红等[14]在空间飞行对红曲霉菌产量的影响上做了尝试，利用神舟三号返回舱搭载红曲霉菌，获得了高产Monacolin的菌株。

该实验选用一种效果好、设备简单又对人体无伤害的紫外诱变对红曲红色素生产菌株CICC5017进行紫外诱变以获得红曲红色素高产菌株，再以廉价的玉米为原料通过固态和液态发酵筛选及传代稳定性实验，来获得红曲红色素产量高、生长速度快、遗传性状稳定、培养要求低、工艺简单的优良菌株，以供工业化生产所需[29]。

1.4.2国外研究现状

有关红曲色素的现代研究日本起步较早，从1890年便开始对其进行分离研究，20世纪30年代红曲色素传到了欧美，之后各国相继开始了对红曲菌的分类鉴定、红曲色素发酵提取工艺及生产应用等方面的研究，对其组分分离、结构鉴定及代谢机制等方面也开展了一些工作，但研究进展缓慢。

近10多年来,随着微生物学的发展，中外的专家学者对红曲色素进行了大量广泛而深入的研究，在红曲色素分离、结构鉴定及改性、生成机制、菌种改良、液态发酵工艺优化、代谢产物基因调控、功能性及安全性等理论和应用方面的研究都卓有成效，不断拓展着红曲色素的应用领域[17]。

20世纪90年代以来国内外在红曲色素的液态发酵生产方面做了大量工作，研究已取得突破性进展。

液态发酵生产的红曲色素,主要成分是水溶性的“复合色素”。

采用这种生产方式具有周期短、产量高、杂质少、产品质量稳定等优点，有助于实现生产自动化，提高产品质量稳定性,扩大生产规模。

液态发酵法生产的红曲色素色价偏低，这是制约其工业化生产的重要原因之一，为此，国内外广泛开展了液态发酵菌种改良和工艺条件优化的研究。

目前，提高红曲色素色价的途径主要有:

提高红曲菌的生物量、添加促进色素形成的物质等，具体措施有：

菌种诱变、固定化细胞技术、葡萄糖流加培养、菌种联合培养、添加抗氧化剂和金属离子、添加植物油、青霉素以及使用超声波处理等。

另外，红曲色素发酵生产中使用的原料多以大米或饴糖、葡萄糖、淀粉、大豆蛋白粉等为主，导致粮食消耗量大或生产的综合成本较高，目前国内外已开发利用马铃薯、玉米、小米等为主要原料进行生产的研究[18]。

Silvana等[19]以葡萄皮籽为原料，研究确定了液态发酵生产红曲色素的工艺条件。

由此可见，以农业工业废弃物为原料生产红曲色素有很大的潜力，这将是红曲色素生产的发展方向之一。

1.5本课题的意义

红曲色素是红曲在菌体生长代谢过程中产生的天然色素，与其它天然色素相比，具有热稳定性好，蛋白着色力强，色调柔和，对酸碱稳定，还可以提高加工制品对光和氧稳定等优点。

而且红曲色素无毒性、无致突变作用，安全性很高。

另外，研究发现红曲色素是多种色素成分的混合物，从红色红曲霉产生的色素中还可分离提纯出两种新的红曲色素。

因此红曲可提供性能稳定、安全性高、品种多样的天然色素。

红曲色素符合食品着色剂“天然、营养、多功能”的发展方向，具有很好的应用前景。

2红曲霉菌种的选育

2.1红曲色素生产菌

本设计以从土壤中筛选得到的红曲霉菌株为出发菌株，经紫外线和超声波复合诱变，筛选得到了得到高产红曲色素的菌株。

2.2菌种描述

红曲霉在麦芽汁琼脂培养基上生长良好，菌落初为白色，老熟后变成淡粉色、紫色或灰黑色。

红曲霉菌丝体的大量分枝的顶端产生单个或成串的分生孢子，孢子呈球形或椭圆形，闭囊壳橙红色，近球形，含有多数子囊，子囊内含8个孢子，子囊孢子卵形或近球形，光滑，透明，无色或漆红色。

红曲霉能在15~45℃生长，最适生长温度为32~35℃，最适生长pH为5.0~6.0，有良好的耐酸和耐乙醇能力。

能利用淀粉、糊精、麦芽糖、蜜二糖、纤维二糖、葡萄糖、甘油、乙醇、乳酸、苹果酸、柠檬酸等多种糖类和酸类作为碳源，能利用硝基氮、氨基氮和有机氮。

红曲霉能自身合成生物素、硫胺素、核黄素、麦角固醇等多种维生素。

红曲霉可代谢生成多种酶类，有葡萄糖淀粉酶、葡萄糖苷酶、蛋白水解酶、酯化酶等。

2.3色价分析方法

液态发酵样品用滤纸过滤得滤液和滤渣，滤液经适当稀释后用721型分光光度计于510nm处测定OD值，滤渣用蒸馏水洗涤3次后于60℃烘干称重测得生物量，然后称取1g干菌丝用75%的乙醇浸提2次，每次2h，过滤，合并后的滤液适当稀释后用721型分光光度计于510nm处测定OD值。

色价=稀释倍数×OD值。

2.4诱变选育

选育过程：

复合诱变流程：

出发菌株→超声波诱变→平板分离→紫外诱变→平板分离→稳定性试验→对比试验

孢子悬浮液的制备：

菌株在33℃斜面培养4d后，用无菌生理盐水洗下红曲霉孢子，倒入已灭菌的装有20~30颗玻璃珠的三角瓶中，放入摇床中220r/min振荡1h，孢子分散均匀即可。

用4层无菌镜头纸过滤除去菌丝，制成孢子悬浮液，浓度稀释至l06个/mL，以备用。

2.4.1复合诱变

（1）超声波诱变：

将9支装有菌悬液的试管放入超声波清洗仪的工作箱内，调整超声波功率为500w，分别作用5min~45min后，取出试管即刻放到冰水中冷却，防止超声波产热杀死孢子。

将所得孢子悬液稀释l06倍涂布，32℃的培养箱中培养3d后观测、计数，对诱变后的菌株进行筛选。

（2）紫外诱变：

将经超声波诱变筛选好的菌株进行孢子悬浮液的配制，取浓度为1.0×106个/mL红曲霉孢子悬浮液5mL，加入直径90mm的无菌培养皿中，先预热紫外灯30min，然后开启平皿盖于磁力搅拌下分别处理1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min（15W，30cm），然后稀释至l0-5倍，分别吸取3个稀释度的孢子悬浮液各0.2mL涂布平板，培养3d~4d后，计算致死率（紫外诱变致死的孢子数与未经诱变总孢子数的比值）和正突变率（菌落直径与扩散圈直径比值比未经诱变的菌落直径与扩散圈直径比值小的为正突变的菌落，正突变的菌株与总菌株个数的比值称正突变）。

以致死率70%~80%、正突变率最高为最适突变剂量，以最佳剂量处理孢子悬浮液，涂布平板，挑去单菌落进行摇瓶筛选[23]。

2.4.2摇瓶筛选

（1）小瓶发酵初筛：

斜面培养5d~7d，待孢子成熟，接种于装有20mL发酵培养基的250mL三角瓶中，220r/min、32℃培养96h。

重复接种3瓶。

根据生物量高的5~8株用于复筛和菌种保藏。

（2）大瓶复发酵复筛：

用初筛出的5~8株菌的成熟斜面孢子接种于装有80mL种子培养基的500mL三角瓶中，220r/min，32℃培养48h，得种子液。

取种子液8mL~10mL接种于装有80mL~100mL发酵培养基的500mL三角瓶中，220r/min、32℃培养96h。

根据提取红曲色素产量高筛选出1~2株用于下一轮诱变处理[22]。

2.4.3稳定性试验

将诱变后的菌株传代10次，每代都进行摇瓶发酵试验，产量稳定的则其性能可能稳定。

2.5菌种保藏

其原理是根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子和菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。

菌种保藏的方法有：

斜面冰箱保藏法、砂土管保藏法、菌丝速冻法、石蜡油封存法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法。

对于红曲霉采用斜面冰箱保藏法。

3培养基

3.1红曲霉的培养基

A：

斜面培养基：

可溶性淀粉3%，葡萄糖6%，蛋白胨2%，琼脂3%，自来水，乳酸调节pH值至5.0，121℃高压灭菌30min。

B：

种子培养基：

早籼稻米粉3%，NaNO30.5%，KH2P040.15%，MgS040.1%，自来水，乳酸调节pH值至5.0~6.0，121℃高压灭菌30min。

C：

基本发酵培养基：

大米粉9%，葡萄糖7%，蛋白胨2%，NaNO30.2%，KH2P040.1%，MgS040.2%，pH5.0~6.0，121℃高压灭菌30min。

D：

补料培养基：

补料1：

25%~28%氨水，使pH保持在设定范围内。

补料2：

80%磷酸，使pH保持在设定范围内。

补料3：

葡萄糖20%，蛋白胨2%，NaNO30.2%，KH2P040.1%，MgS040.2%，pH5.0~6.0。

3.2培养基的设计

3.2.1碳源

碳源是发酵培养基中最重要的组分之一，是微生物代谢的能量来源。

葡萄糖作为发酵培养基中的碳源时，最终所得的红曲色素色阶高于蔗糖、麦芽糖和大米粉为碳源下的。

但是因为大米粉市场价格明显低于葡萄糖价格，两者差距不大，因此，宜选用大米粉作为红曲霉发酵培养基中的碳源。

在红曲霉产红曲色素的发酵过程中，由于碳源的补加促进了菌体的生长，从而促进了红曲色素色阶的提高。

值得注意的是，尽管补加蔗糖所得的菌体量显著高于补加葡萄糖方案条件下的菌体量，但是其红曲色素色阶却显著低于补加葡萄糖的方案。

虽然补加麦芽糖得到的红曲色素色阶高于补加葡萄糖的方案，但是二者之问无差异显著性。

综合原料成本，宜选用葡萄糖作为红曲霉最佳的补加碳源。

3.2.2氮源

氮源是构成细胞中所含蛋白质、核酸、酶等成分，以及代谢产物中氮素来源的营养物质，所有红曲霉在生长时均可利用无机氮源。

工业生产中通常使用的氮源有氨、铵盐和尿素。

当培养基中碳源不足时，可作为补充碳源。

常用的氮源有有机氮源和无机氮源两大类。

黄豆饼粉、花生饼粉、棉籽饼粉、玉米浆、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、菌丝体和酒糟等都是有机氮源。

无机氮源有氨水、硫酸铵、氯化铵、硝酸盐等。

氮是构成微生物细胞蛋白质和核酸的主要元素，因此是菌体生长以及代谢产物形成所必需的。

为探索出红曲霉发酵培养基中的最佳氮源，选用蛋白胨作为氮源，其对应的红曲色素色阶显著高于其它氮源下所得的红曲色素色阶。

但蛋白胨市场价格高于硝酸钠等氮源物质，用硝酸钠替代后结果差异不是很大，因此选用硝酸钠作为红曲霉发酵的氮源。

3.2.3无机盐及微量元素

无机盐类是微生物必不可少的一类物质，它们为微生物的正常代谢提供多种重要的生理功能。

硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸锌、硫酸锰等无机盐类对红曲霉发酵产红曲色素的测定结果，当发酵培养基中添加磷酸二氢钾，硫酸镁时所得的红曲色素色阶显著高于不添加任何无机盐类的试验方案。

因此，磷酸二氢钾，硫酸镁对红曲色素的合成具有显著的促进作用。

4灭菌

所谓灭菌，是指用物理或化学方法杀灭或去除物料或设备中一切有生命物质的过程。

应用的范围有：

（1）培养基灭菌；

（2）气体灭菌；（3）设备及管道灭菌等。

常用的灭菌方法有以下几种：

a、化学灭菌；b、射线灭菌；c、干热灭菌；d、湿热灭菌；e、过滤灭菌。

化学灭菌：

由于化学药剂会与培养基中的一些成分作用，而且加入培养基后不易去除，所以化学灭菌不用于培养基的灭菌。

但染菌后的培养基可以用化学药剂处理。

射线灭菌：

紫外线的穿透力低，所以仅用于表面消毒和空气的消毒。

湿热灭菌：

灭菌原理是直接用蒸汽灭菌，蒸汽在冷凝时能释放出大量潜热，蒸汽具有强大的穿透力，破坏菌体蛋白和核酸的化学键，使酶失活，微生物因代谢障碍而死亡。

水煮常压灭菌：

100℃。

或饱和蒸汽灭菌：

一般121℃，30分钟。

适合培养基和发酵设备灭菌。

干热灭菌：

灭菌原理是利用高温对微生物有氧化、蛋白质变性和电解质浓缩作用而杀灭微生物。

常用灼烧和电热箱加热，140~180℃、1~2小时。

适于对玻璃及金属用具及沙土管灭菌。

过滤除菌：

除菌原理是利用微生物不能透过滤膜除菌。

方法是使用0.01~0.45mm孔径滤膜，用于压缩空气、酶溶液及其他不耐热化合物溶液除菌。

4.1仪器灭菌

在发酵操作过程中，种子活化、扩大培养需要接种环、摇瓶、试管等仪器。

接种环应用火焰灼烧法灭菌；摇瓶、试管应用蒸煮法灭菌。

经过灭菌的仪器不要暴露于空气中或于其它的未知仪器接触，并及时使用，以免再次带菌。

4.2培养基灭菌

对于培养基灭菌大多采用湿热灭菌，即利用饱和水蒸气有很强的穿透力，而且在冷凝时放出大量冷凝热，很容易使蛋白质凝固而杀灭各种微生物。

同时蒸汽的价格低廉，来源方便，灭菌效果可靠，所以培养基灭菌，发酵设备及管道的灭菌，试验用材料的灭菌，普遍采用这种灭菌方法。

通常的蒸汽灭菌条件是在121℃（表压约0.1MPa）维持30min。

4.2.1分批灭菌

是将先配制好的培养基放在发酵罐或其他容器中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起灭菌的操作过程（适用于小型发酵罐）。

4.2.2连续灭菌

连续灭菌也叫连消，就是将将配制好的并经预热的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度（126~132℃）。

然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5~7分钟后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）过的发酵罐内。

其过程均包括加热、维持和冷却等灭菌操作过程。

连续灭菌的连续性强，快速灭菌消毒，培养基营养成分破坏少，适用于大容积发酵罐物料的连续灭菌消毒。

加热时间短，提高了热的利用率；操作条件恒定，灭菌质量稳定；易于实现管道化和自控操作；发酵设备利用率高。

由此可见，无论在理论上或者在实践上，连续灭菌的优点十分明显，因此本设计采用培养基连续灭菌。

4.3空气除菌

大多数生物培养基都需要氧气，通常以空气作为氧源。

根据国家药品质量管理规范的要求，生物制品、药品的生产场地业需要符合空气洁净度的要求[8]。

过滤是空气除菌的主要手段，按过滤介质孔隙将空气过滤器分为两类：

绝对过滤，相对过滤。

后者主要原理为：

（1）惯性滞留作用

（2）拦截滞留作用（3）布朗扩散作用（4）重力沉降（5）静电作用。

本设计发酵需要的空气无菌程度高，因此采用高效前置过滤空气除菌。

高效前置过滤除菌是利用压缩机的抽吸作用，使空气先经中、高效过滤后，再进入空气压缩机，这样就降低了主过滤器的负荷。

特点是采用了高效率的前置过滤设备，使空气经过多次过滤，因而所得的空气无菌程度比较高。

4.4发酵罐灭菌

空罐灭菌方法：

通入蒸气，使罐内蒸气压力达0.147MPa，维持45min。

灭菌过程从阀门，边阀排除空气，并使蒸气通过达到死角灭菌。

灭菌完毕，关闭蒸气后，待管内