发酵工程是一门 利用微生物的特定功能来生产有用的产品或应用于工业生产过程的技术学科。它涉及利用微生物在自身新陈代谢和生长过程中,实现物质间的代谢转化,产生具有多种生物活性的酶类和复杂代谢产物或中间代谢产物。
发酵工程的主要内容包括:
菌种的选育:
选择合适的微生物作为生产菌种,这些微生物可以是天然存在的,也可以是通过基因工程改造得到的。
培养基的配制:
根据微生物的生长需求,配制合适的培养基,包括成分、pH值、温度、溶氧量等。
灭菌:
通过灭菌手段去除发酵过程中的杂菌,确保发酵过程的纯净性。
扩大培养和接种:
将选定的微生物从实验室规模扩大到工业规模,并进行接种。
发酵过程:
在控制条件下进行微生物发酵,通过调节温度、压力、搅拌速度、通气量等参数,优化发酵条件,提高微生物的生长速率和产物的产量。
产品的分离提纯:
将发酵产物从发酵液中分离出来,并进行纯化,包括过滤、离心、萃取、蒸馏、结晶等多种物理和化学方法。
发酵工程的应用领域非常广泛,包括食品工业(如酒、面包、酱、醋等)、医药工业(如胰岛素、干扰素、生长激素等)、农业(如微生物肥料、杀虫剂等)、化学工业(如氨基酸、维生素、酶等)以及环境保护等领域。
随着科学技术的进步,发酵工程已经发展成为一个多学科交叉、融合的技术性和应用性较强的开放性学科,具有广阔的应用前景。