生物發(fā)酵罐的技術原理
通過發(fā)酵工業(yè)化生產的幾十年實踐,人們逐步認識到發(fā)酵工業(yè)過程是一個隨著時間變化的(時變的)、非線性的、多變量輸入和輸出的動態(tài)的生物學過程,按照化學工程的模式來處理發(fā)酵工業(yè)生產(特別是大規(guī)模生產)的問題,往往難以收到預期的效果。從化學工程的角度來看,發(fā)酵罐也就是生產原料發(fā)酵的反應器,發(fā)酵罐中培養(yǎng)的微生物細胞只是一種催化劑,按化學工程的正統(tǒng)思維,微生物當然難以發(fā)揮其生命的生產潛力。于是,追溯到作坊式的發(fā)酵生產技術的生物學內核(微生物),返璞歸真而對發(fā)酵工程的屬性有了新的認識。發(fā)酵工程的生物學屬性的認定,使發(fā)酵工程的發(fā)展有了明確的方向,發(fā)酵工程進入了生物工程的范疇。 近期發(fā)酵工程
[1] 發(fā)酵工程是指采用工程技術手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的離體酶的某些功能,為人類生產有用的生物產品,或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產過程的一種技術。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精,乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大規(guī)模生產青霉素等都是這方面的例子。隨著科學技術的進步,發(fā)酵技術也有了很大的發(fā)展,并且已經進入能夠人為控制和改造微生物,使這些微生物為人類生產產品的現代發(fā)酵工程階段。現代發(fā)酵工程作為現代生物技術的一個重要組成部分,具有廣闊的應用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌種并且提高其產量;利用微生物發(fā)酵生產藥品,如人的胰島素、干擾素和生長激素等。已經從過去簡單的生產酒精類飲料、生產醋酸和發(fā)酵面包發(fā)展到今天成為生物工程的一個極其重要的分支,成為一個包括了微生物學、化學工程、基因工程、細胞工程、機械工程和計算機軟硬件工程的一個多學科工程。現代發(fā)酵工程不但生產酒精類飲料、醋酸和面包,而且生產胰島素、干擾素、生長激素、抗生素和疫苗等多種醫(yī)療保健藥物,生產天然殺蟲劑、細菌肥料和微生物除草劑等農用生產資料,在化學工業(yè)上生產氨基酸、香料、生物高分子、酶、維生素和單細胞蛋白等。