主题：聊一聊青霉素的生产 -- 森林阳光

发酵的目的是为了获得高质量、高产的抗生素。要达到这个目的，各个环节都是很重要的。上一篇所作的种种工作，是为菌种提供一个无菌的生长环境。有了这个基础，才能开展以后的各种工作。染菌是生产中最大的问题，一旦染菌，整罐的料废了，只能放下水道了。几十吨的料白白地排掉，看了真是心痛。

有了无菌的环境，还要有优良的种子和充足的养分。生产中，霉菌室把处于休眠状态的菌种活化，然后接入摇瓶、种子罐逐级扩大培养，获得一定数量和质量的纯种。接种一般为5％～20％。根据菌种性质和生产规模来决定扩大培养的级数。一般都是二级培养。也就是说有一级种子罐和二级种子罐之分。

菌种经摇瓶培养好，需要转入一级种子罐。这一步骤要消毒工，操作工（也叫看罐的），和霉菌室人员配合完成。一方操作各种阀门保证罐压为微正压，一方打开接种口，点燃火圈，帮着拨去摇瓶瓶塞，种子室人员培养好的种子液倒入罐，最后关闭接种口。这一步骤完成后，种子就从摇瓶进入到生产设备中，开始大生产的第一步。

再从网上抄一段关于培养基的文字。

培养基：

1． 碳源：乳糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉、油脂（天然）。

（从经济上考虑，主要为葡萄糖母液和工业用葡萄糖。）

（葡萄糖应注意葡萄糖效应：阻遏、抑制抗生素的合成。）

2． 氮源：氨基酸、玉米浆、花生粉、豆粉、玉米胚芽粉、尿素等。

3． 前体：苯乙酸、苯乙酰胺、苯乙胺等。（苯乙酸酯、醇类，以1.25～1.5％为宜，如苯乙酸月桂醇酯。）

4． 无机盐：S硫 （降低时产量降３倍）、P磷（降低时产量降1倍）、Ca钙、Mg镁、K钾（K:Ca:Mg =30:20:41）、 。

具体的培养基控制就是围绕这几个方面进行控制，不同的时期加入不同的物料，目的就是为了能获取优质高产的抗生素。工厂中常用的词是为了提高收率。随着对菌种生长机理的研究的深入，生产所用的培养基也在有所改变。现在这方面的研究论文很多，细节要讲起来话就长了，我这二把刀就不费劲了，有兴趣上网找吧。给一个论坛：发酵人论坛 http://www.fajiaoren.com/index.php

发酵生产过程控制常用的参数是：温度，pH, 溶氧，压力，电机转速等。还有一些间接参数，例如用显微镜来观察菌丝，得到细胞生长速率。这些参数中，温度，pH，溶氧是主要参数。

青霉素生产上采用变温控制。青霉菌适宜生长的温度是30摄氏度，而分泌青霉素的适宜温度在20摄氏度左右。在生产中，一级种子罐的温度常控在27摄氏度，二级种子罐的温度常控在25摄氏度；发酵前中期采用的温度是在26摄氏度左右，后期是在24摄氏度左右。因为发酵过程是一个发热过程，控温经常就是降温，大生产中通过自动或手动打开阀门，注入到发酵罐的夹套或蛇管中通过热交换来实现降温。

过去在青霉素生产中，通过直接加酸（硫酸）或碱（氢氧化钠）来调节pH。随着对青霉素生长机理研究的深入，现在常采用控制补料速度结合加大通气量来调节。过去因为测量电极不过关，对pH的测量只能采取离线取样测。现在电极质量没有问题，在线测量从技术上完全能实现。可惜，过关的只是外国的电极，国产的还是不行。

青霉菌是好氧菌，在生产中要保持一定的溶解氧以维持它进行呼吸代谢和合成代谢。要维持一定的溶氧度，要从供需两方面入手。供，可以加大通气量，加大搅拌功率，加大搅拌转速入手。需，控制菌体浓度，在不影响产量和质量前提，使耗氧量不大于供应量。常用的手段也是控制补料，例如通过控制补糖速率来实现。

要是一切顺利，各种参数控制得不错，没有染菌之类的事情发生，下一步就是放罐。放罐时间不是一个固定的时间，要结合收率、成本、质量来考虑。这也是通过不断的试验得到一些判断依据：发酵液单位增长速率放慢，菌丝形状，发酵液的pH值等。综合考虑下来，确定发酵终点。好了，发酵最后一步到了：放罐。