发酵工程的主要项目包括以下几个方面:
菌种的选育:
根据不同的生产目标,选择适宜的发酵菌种,并进行菌种的培养和增殖,以确保菌种的健康和活力。
培养基的配制与优化:
设计合适的发酵培养基,包括基础培养基的配方、营养元素的浓度和比例等,并对培养基进行优化,提高发酵效率和产物产量。
灭菌技术:
在发酵工程中,需要对发酵原料、发酵罐以及各种连接管道进行灭菌,以确保发酵过程的无菌环境。
扩大培养和接种:
在最优的发酵条件下,通过种子罐进行大量细胞和生产代谢产物的培养,并进行接种操作。
发酵过程的控制:
监测发酵过程中的关键参数,如菌体生长状况、代谢产物的积累和消耗等,并根据监测结果进行调控和控制,以优化发酵过程和产物质量。
产品的分离与提纯:
采用适当的方法从发酵液中分离和纯化目标产物,包括固液分离技术、细胞破壁技术、蛋白质纯化技术等。
下游工程:
从发酵液中分离和纯化产品的技术,包括固液分离技术(离心分离、过滤分离、沉淀分离等工艺)、细胞破壁技术(超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等)、蛋白质纯化技术(沉淀法、色谱分离法和超滤法等),以及产品的包装处理技术(真空干燥和冰冻干燥等)。
技术应用:
发酵工程在食品工业、医药、能源、环境保护和农牧业等多个领域都有广泛应用,例如生产酒精、醋酸、面包、胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种产品。
这些项目涵盖了发酵工程的各个环节,从菌种选择到产品分离提纯,再到技术的工业化应用,构成了发酵工程的完整体系。