微生物工程概述
一、微生物工程的定義及特點
(一)、微生物工程的定義
微生物工程是微生物學與工程學有機結合的產物。它是利用生物特性和發酵理論,通過現代化的工程技術手段,進行工業化規模生產,使受培養的微生物或動植物細胞積累所需產品的一門技術學科。也就是利用微生物生產代謝活動產生的各種生理活性物質來生產商業化成品。
(二)、微生物工程的特點
微生物工程是在傳統的發酵工程基礎上建立和發展起來的,但現代微生物工程具有顯著的特點:
1、強化了上遊的基礎研究,滲入了現代生物技術,構建工程菌種
2、工藝流程後處理自動化程度逐步提高,並應用計算機技術優化各單元;
3、生產規模大,產品質量大大提高;
4、上、中、下遊各個環節的銜接和配套更趨於合理和有效;
5、對環境汙染程度降低。
與化學工程相比,微生物反應過程有以下特點:
1、常溫常壓下進行,操作條件溫和,不需考慮防爆問題,一種設備具有多種用途。
2、原料以碳水化合物為主,不含有毒物質。
3、生產過程是以生命體的自動調節方式進行,因此多個反應就象一個反應一樣,可在單一設備中進行。
4、能容易地生產複雜的高分子化合物,如酶、光學活性體等。
5、能高度選擇性地進行複雜化合物在特定部位反應,如氧化、還原、官能團導入等。
6、生產產品的生物體本身也是發酵產物,富含維生素、蛋白質、酶等有用物質;除特殊情況外,培養液一般不會對人和動物造成危害。
7、生產過程中需要注意防止雜菌汙染,尤其是噬菌體的侵入,以免造成很大的危害。
8、通過微生物菌種改良,能夠利用原有設備使生產飛躍上升。
發酵過程的這些特性決定了微生物工程的種種優點,使得微生物工程成為生物技術的核心之一受到廣泛重視。
(三)、微生物工程的組成部分
除某些轉化過程外,典型的微生物過程可以劃分成六個基本組成部分:
1、繁殖種子和發酵生產所用的培養基組份設定;
2、培養基、發酵罐及其附屬設備的滅菌;
3、培養出有活性、適量的純種,接種入生產的容器中;
4、微生物在最適合於產物生長的條件下,在發酵罐中生長;
5、產物萃取和精製;
6、過程中排出的廢棄物的處理。
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