曲霉厂址设计.doc

目 录1. 总论 21.1研究工作的目的 21.2.曲酸的应用范围 22.市场需求预测和建设规模 22.1.市场需求情况 32.2 国内现有工厂生产能力的估计 32.3.销售预测、价格分析、产品竞争能力 32.4.拟建工程的最佳规模 33. 原材料、燃料及资源情况 43.1 .原料、辅助材料、燃料的种类、来源及分析43.2 .公用资源设施的数量、供应方式和供应条件44. 建厂条件和厂址方案 44.1 .厂址地理自然条件社会经济现状44.2.交通、运输及水、汽、电等现状和发展趋势 55. 设计方案 55.1生产菌的选育55.2.发酵法生产曲酸工艺流程 65.3.全厂布置方案的初步选择和土建工程量 75.4 .公用辅助设施和厂内外交通运输方式的比较意见76. 环境保护 87.企业组织、劳动定员和人员培训 88.投资估算和资金筹措 99. 社会及经济效果评价 101.总论1.1.研究工作的目的： 在于开发和研究曲酸生产的工艺技术并生产曲酸。符合市场需要，重点应用于在食品加工和保藏领域。曲酸，学名：5-羟-2-羟甲基-1，4-吡喃酮，英文名称：KOJICACID。它是一种由微生物经发酵途径制成的具有弱酸性的有机化合物，精品曲酸为白色或米黄色针状晶体，易溶于水、醇、丙酮，微溶于醚、乙酸乙酯、氯仿或吡啶，不溶于苯。分子式为C6H6O4，分子量为142.1，熔点为152156。1.2. 项目的提出背景、投资的必要性和经济意义：背景：我国的曲酸工艺还在发展初期，技术比较落后。曲酸的优点备受关注，具有很大的发展潜力。但对于它的安全性还要继续研究。长期以来人们都知道食品酿造业操作工人的双手总是显得白嫩这一现象，生化学家受此现象启发并进行研究，发现豆酱、酱、酒、醋等的酿造过程中发酵菌之一的曲霉菌产生了一种天然产物，经分离、纯化和化学结构分析，确定是一种5一羟基一2一羟甲基一 吡喃酮化合物，定名为曲酸(Kojic Acid)。随后又进行了一系列研究。证明曲酸是皮肤细胞合成黑色素(Melanin)关键酶一酪氨酸氧化酶的专特性抑制剂，能够抑制黑色素的合成，确定了曲酸具有祛斑、阻滞色素沉着、使皮肤美白的独特功效。曲酸的应用，加速了美白祛斑化妆品的更新换代。在国外，各种品牌的含曲酸高档化妆品相继投放市场。本文研究生产的生物高技术产品一曲酸，采用深层发酵工艺替代传统的表面静态培养发酵工艺，直接浓缩结晶法替代锌盐或铜盐提取工艺，使曲酸的产酸率及纯度进一步提高，为我国化妆品生产厂家开发高级曲酸化妆品提供了优质廉价的原料。但是目前国内外的曲酸生产工艺技术不太成熟和生产工厂较少，根据曲酸应用范围的不断扩大和销售趋势，估计近五年内国际国内市场需求量将达到700800吨/年，曲酸作为食品添加剂、化妆品、防腐剂等等不仅具有广阔的市场前景而且还具有社会价值和巨大的经济效益。2.场需求预测和建设规模2.1.市场需求情况在1997年之前我国的曲酸市场一直依赖于进口，进口价格昂贵(约200美元kg)。估计目前国内市场年需求量在25ta左右，有关专家预测：“十五” 期间我国曲酸的年需求量将以1 5 20的速度递增，估计到2005年我国的曲酸总需求量将达到65t左右。近几年，由于我国在曲酸合成技术上的研究进展引起了世界各国的广泛重视，国外客商多次向我国求购曲酸及其衍生物，且数量比较可观：据有关部门的数据，国外对我国曲酸及其衍生物的寻购量在80120ta左右，而且每年都在递增。但目前国内的产品产量和质量还不能满足国外的需求，随着曲酸技术的日趋完善，我国可望在国际市场上占有一定的份额。2.2. 国内现有工厂生产能力的估计：国内外生产情况曲酸是用发酵法生产的一种有机酸，能产生曲酸的微生物有疏展曲霉、构巢曲霉、寄生曲霉、米曲霉、黄曲霉等。日本7O年代开始生产，是目前曲酸的主要生产国。我国80年代曾有生产，后因市场问题而停产。近年随着曲酸产品应用不断扩大，市场需求逐渐增加，曲酸发酵研究和生产再次引起重视和关注。但尽管我国进行了多年的科技攻关和研究，目前仅有山东中舜科技发展有限公司实现了工业化生产他们采用中国食品发酵工业研究所的技术建设了一条50ta的生产线，该产品目前不但在国内供不应求，而且远销欧洲、美洲、日本 韩国、东南亚、大洋洲等国家和地区 最近位于江苏省太仓市归庄镇项桥的苏州昂邦化工有限公司和西安市斯强生化厂都在寻求曲酸的合成技术，有意生产曲酸。国内曲酸年生产总量一般都在50-100吨左右生产能力较低。2.3.销售预测、价格分析、产品竞争能力市场预测： 据不完全统计，国际市场需求量在500600吨/年，国内应用推广刚刚起步，估计在五年内需求可达4050吨。近三年我国市场销售概况如下： 2001年1520吨 价格35万元/吨左右 2002年5080吨 价格32万元/吨左右 2003年90120吨 价格30万元/吨左右 根据曲酸应用范围的不断扩大和销售趋势，估计近五年内国际国内市场需求量将达到700800吨/年，价格也将随之逐步回落，并稳定在一定的合理水平上。目前曲酸进口价格约200美元/公斤，国内市场价格在1000元/公斤左右。曲酸能够应用于日化工业、食品加工、医药领域、农业领域等几个大的方面故而有着极强的市场竞争力。因此拥有广阔的市场前景2.4.拟建工程的最佳规模根据市场调查：（1）在中国生物农药年产量约150万吨，估计其中有0.002用了曲酸，则有0.3万吨，加上每吨添加0.1%的曲酸，因此就要用3吨曲酸。（2）国内有大型化装品生产厂10多家，其中有一家年产化装品10万吨，这样看全过就有化装品生产200万吨左右，识估计有20万吨添加了曲酸，曲酸作为添加剂用量很少，如为0.2%可见所需的曲酸为40吨。（3）在肉食及蔬菜加工中统计有50吨左右。（4）加上曲酸在其他生产上的应用150吨左右。再根据现在曲酸的日益发展，和国内曲酸生产现状一般都是在50100t/a，以及国际上的需求，故拟建100吨/年产曲酸工厂规模。3.材料、燃料及资源情况3.1 .原料、辅助材料、燃料的种类、来源及分析原料:主要发酵菌种是以豆渣、黄浆水、葡萄糖、淀粉等。主要还是以淀粉为原料。菌种：spergillus oryzae 2337。水：益阳地处洞庭湖附近，紧挨资江，水资源及其丰富。且无污染。辅料：一般有麸皮、酵母膏、蛋白胨、牛肉膏。而且这些原料来源不仅广泛而且价格较低廉。燃料的种类：电网分布广，为湖南的电网中心地带，据五强溪水电站近，且益阳拥有两座全省最大的火电站。因此用电方便可以用电力驱动。来源：洞庭湖平原是我国著名的农产品基地，有鱼米之乡的美誉。大豆，大米产量大，且价格较低廉。可以直接购买，节约运输成本。政策及优势：生物产业是湖南的重点及优势产业，是全国生物产业基地。厂址紧挨着宁乡生物科技园，有着完善的产业配套设施。紧挨着的长沙大学城，有着强大的科研能力。3.2 .公用资源设施的数量、供应方式和供应条件高压蒸汽灭菌锅、WDP型微生物多用培养箱、721型分光光度计、HZQF160全恒温振荡培养箱等。供应方式和供应条件：通过生产商购买的方式获得。4.建厂条件和厂址方案4.1 .厂址地理自然条件（指位置、地形、海拔、地质、）和社会经济现状经过一段时间的调查，勘探和测量资料比较，最终决定将厂址建在水源丰富的益阳高科园，地形较为平坦。属于低中海拔地势，气象条件比较温和，而且阳光比较充足。适宜的空气湿度便于生产。社会经济现状比较适中较于服务于生产。4.2.交通、运输及水、汽、电等现状和发展趋势湖南的省会长沙市。无论是铁路（京广线），公路（107国道，京珠高速）水路（湘江）都有便利的交通，益阳与长沙有高速公路相连，车程半小时，且拥有资江背靠湘江，可直通武汉达上海。便于产品的即时的运输、销售，和原料的供应。供水上，资江拥有大量的水资源。能量的供应，益阳拥有两座全省最大的火电站。且拥有便利的交通可以及时的从各地运输。拥有这样的交通和能源，加上湖南3+5城市群的提出（益阳正好在此行列），相信就是我们建厂的理想之地。5.设计方案5.1生产菌的选育：紫外线诱变诱变方法：用 (吐温一80) =001 无菌水洗下斜面试管上的孢子，经玻璃珠打散后用无菌脱脂棉过滤，得到分散的孢子悬液，然后制成11000000。个ml的孢子悬液，吸取5ml孢子悬液置于直径为90ram 的培养皿中，在30W 紫外灯下，距离30cm，采用不同时间进行紫外照射。将诱变后的孢子悬液进行稀释，吸取稀释度为1/1O00 的孢子悬液100 ul，在红灯保护下划平板，同时将未诱变的原始菌悬液采用相同操作作为对照，然后用黑布将培养皿包好，放入30 的培养箱中进行培养。诱变筛选流程为：斜面单孢子悬液诱变处理稀释涂平板挑斜面摇瓶复筛 涂初筛平板紫外诱变剂量的确定：将不同诱变时间的孢子接种于M一w(FeC1。)=1培养基，在30C培养6天，取出平板，根据反应斑颜色确定正突变株，再将相应的菌落制成孢子悬液接种于摇瓶中，恒温30 C，摇瓶发酵9天，测发酵液中曲酸的含量，根据曲酸的含量确定最佳诱变剂量。摇瓶培养：在500ml的三角瓶内装75mi发酵培养基，压力为01MPa，灭菌20min，接入1O (110。个m1)孢子悬液，恒温30lC，摇瓶培养9天。5.2.发酵法生产曲酸工艺流程： 采用高产菌株，以葡萄糖为原料生产曲酸的工艺流程如下：菌种配料发酵压滤浓缩结晶离心 脱色结晶离心干燥 检验包装成品。5发酵工段及提制工段：发酵工段 各种辅料 玉米粉碎液化、稳定发酵罐 加热灭菌菌种三角瓶种子一级种子二级种子 冷却接种空气压缩空气冷却过滤器 发酵 发酵液提取工段 过滤滤渣预处理烘干饲料发酵液预处理过滤除渣膜分离 真空浓缩 结晶 离心分离湿粗品脱色过滤结晶 母液(1) 包装人库 检验真空干燥湿精品离心分离 母液(2) 离心分离湿粗品预处理调配生物肥料、农药 离子交换树脂真空浓缩结晶母液(3)预处理调配生物肥料、生物农药5.2.3.主要技术指标： 1、产酸率：50.0%； 2、发酵周期：80小时； 3、转化率：50.0%； 4、总收得率：80.0%。 根据上面的指标：要使年产100吨，3.5天应生产1吨。每天生产0.3吨。原料的利用率为50%，转化率为50%，则每个周期投加纯料5吨，每天需要1.5吨。以淀粉为原料生产，经查阅淀粉浓度为10%利用率最好，及淀粉与水融合的种重量为15吨，加上曲酸在总发酵罐的百分比，需要两个250立方米大型发酵罐。5.3.全厂布置方案的初步选择厂内主要布置：一个原料预处理（对原料的清洗、打磨等的处理）车间；一个标准的生产车间（包含生产发酵的发酵罐，测控设备如温度、PH、溶解氧等等所需的设备）；一个辅助生产车间；一个成品包装车间（包括封装、喷码打印、标签粘贴等等）一个适宜的储藏车间（便于产品的储藏或后发酵等）。工程占地面积估计30亩地。5.4 .公用辅助设施和厂内外交通运输方式的比较意见公用辅助设施主要是如循环水场、给排水管网、给水泵站及水池、消防设施、三“废”处理、输变电工程、电信工程、供热电汽线路等。服务及生活福利工程包括办公楼、试验楼、职工宿舍、食堂、学校等。厂外主要是指本项目外围的输水管线、排水系统、高压输变电、物料管线、通讯管线、专用码头、专用公路、铁路专用线、销售仓库、货物转运站等。但交通运输主要是汽车以（必要时为火车）运输为主。厂内的运输方式主要以传带运输为主，辅以机动车运输。6.环境保护 调查环境情况，预测项目对环境的影响，提出环境保护和三废治理的初步方案。必需建立一整套先进的污物处理方案，排放污染物的种类、数量，必需达到国家规定的排放标准。此工艺主要是采用天然的原料以微生物的生命活动代谢进行发酵获得产物的工艺，对环境并无破坏，无烟尘、粉尘、放射性物质、电磁波辐射等污染，可能存在微量的恶臭气体、工业废水、生活污水、废液、废渣、噪声教小、振动、只是发酵后产生的一些废弃物（发酵废气液、废渣等），而这些废渣都是以天然物为原料，不会产生有毒污染物，因此可以将废渣、废液通过污水处理池达到排放标准，用作农作物的基肥，改良土壤。达到环境保护的目的。7.企业组织、劳动定员和人员培训 企业组织机构设置主要是符合现代化大生产管理的要求，保证多个部门、多个环节以及全体成员之间能协调一致地配合，以完成企业的生产经营目标。企业组织机构可采用三级管理（公司或总厂、厂或分厂、车间）。预计劳动定员30人， 30名人员包括在基本车间和辅助车间（或附属辅助生产单位）中直接从事工业性生产的工人及厂外运输与厂房建构筑物大修理的工人，担负工程技术工作并具有工程技术能力的人员，企业各职能机构及在各基本车间与辅助车间（或附属辅助生产单位）从事行政、生产管理、产品销售的人员，服务于职工生活或间接服务于生产的人员。人员培训：培训方式： 派往类似工厂的生产现场和设备制造现场，通过实习培训生产、维修和管理人员，部分生产维修人员可参加本项目施工现场的施工、设备安装、调试、运转。引进国外新工艺、新技术、新设备，必要时派往国外生产现场和设备供应厂实习。 在厂区举办各种类型的培训班，按照生产和业务工作的具体内容，分专业、分工种进行培训。8.资金筹措8.1. 主体工程和配套工程投资估算 投资估算： 以100吨/年曲酸产品计，不含土地征购及用电增容费。 项目 金额（万元） 占固定投入比例（%） 设备（见附表-1） 172.60 57.21 基建 60.00 19.89 检测仪器 8.00 2.65 设备安装及材料费 43.10 14.29 培训及试产费 8.00 2.65 不可预见费 10.00 3.31 流动资金 80.00 合计 381.70 100.00 8.1.1 经济效益分析： 产品成本分析： （1）、主要原辅料、燃料、动力按市场参考价估算（见附表）；（2）、员工工资及福利18000元/人.年，企业定员30人； （3）、维修费取固定资产（301.6万元）原值的6%； （4）、财务费用按流动资金（80万元）年息10%； （5）、销售费用及管理费用按销售总额的10%。 生产曲酸单耗成本估算如下：项 目 金额（元） 原辅料 37380.0 燃及动力 27290.0 工资及福利 5250.0 折旧 2513.0 维修费 1508.0 包装 2500.0 制造成本小计 76441.0 财务费用 667.0 销售费用及管理费用 25000 工厂成本合计 102108.0 8.1.2 产品单位售