发酵工业简介
发酵工业是生物工程的重要组成部分，是生物工程产业化的基础。发酵工业指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模生产发酵产品的一门传统工业。至今，我国已形成了一个品种繁多，门类齐全，具有相当规模的独立工业体系，在国民经济中占有重要地位，其产品应用覆盖医药、卫生、轻工、农业、能源、环保等诸多行业，某些产品如味精、柠檬酸年产量已跃居世界首位。如今，人们把利用生物细胞（指微生物细胞、动物细胞、植物细胞、微藻）在有氧或无氧条件下的生命来大量生产或积累生物细胞、酶类和代谢产物的过程成为发酵。
关键词：发酵工业、历史、现状、展望
很早以前，人们就利用发酵技术来生产产品，直到近代才发现发酵时由微生物一引起的。发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展，所涵盖的产品呢也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人们生活的各个方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。发酵工业是一种以高科技含量为特征的新兴工业，近年来特别是20世纪90年代以来，行业的迅速发展已经使其在食品工业中占有重要地位。发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对节约粮食、增加食品花色品种、提高产品质量及改善环境等发挥了重要作用。
1、发酵工程发展简史
1、1传统发酵技术
人类利用自然发酵现象生产食品已有几千年的历史。你爱过就是最传统的发酵技术之一。大约在9000年前，具有人们用谷物酿造啤酒。在4000年前的龙山文化时期，我国就出现了黄酒酿造技术。都将、醋、豆腐乳、泡菜、奶酪等传统食品的生产也均在2000年以上。这些产品都是数千年来人们凭借智慧和经验，在没有亲眼见到微生物的情况下巧妙地利用微生物所获得的。当时，人们不知道发酵的本质，也就不会人为地控制发酵过程，生产职能凭经验，因此这个时期也成为天然发酵时期。现在，传统发酵技术仍然广泛应用于食品生产。
1、2近代发酵技术
1、2、1微生物纯培养技术期间
1680年，荷兰商人、博物学家列文虎克用自己发明创造的显微镜发现了微
生物世界，这是人类第一次看到了微生物。19世纪中叶，巴斯德通过实验证明了酒精发酵现象是由活酵母引起的，并指出发酵现象是微生物进行的化学反应。1872年，布雷菲尔得创建了霉菌纯培养法，科赫完成细菌纯粹培养技术，从而确立了但中威武的纯培养技术，是发酵技术从先进的凭借经验的天然发酵转变为可以人类控制和调节的纯培养发酵。
1、2、2深层发酵技术时期
1928年，弗莱明发现了青霉菌能抑制其菌落周围的细菌生长的现象，并证明了青霉素的存在。20世纪40年代，第二次世界大战爆发，由于前线对抗生素的需求量非常大，从而推动了青霉菌的研究进展。青霉素发酵技术的血凝素发展推动了抗生素工业乃至整个发酵工业的快速发展。1944年，人们发现了用于治疗结核杆菌引起的感染的链霉素，随后，又陆续发现金霉素、土霉素等抗生素。此阶段的发酵工程表现出的主要特征是微生物液态深层发酵技术的应用。
1、3现代发酵技术
1、3、1代谢调控技术的应用
随着基础生物科学如生物化学、酶学、微生物遗传学等学科的飞速发展，再加上新型分型方法和分离方法的发展，发酵工程领域的应用及应用有了显著的进步，特别是在微生物酶转化技术、微生物人工诱变育种以及微生物代谢调控技术等方面取得了可喜成果。如采用微生物进行甾体化合物的转化技术，成功地将甾体转化成副肾上腺皮质激素、性激素等。如利用代谢调控为基础的新的发酵技术，使野生的生理缺陷型菌株代谢产生谷氨酸。又通过人工诱变育种技术，选育获得谷氨酸高产菌株，从而大大提高了谷氨酸产量，实现了谷氨酸的工业化生产。由此也促进了代谢调控理论的研究，推动了其他氨基酸的工业化生产步伐。由氨基酸发酵而开始的代谢空竹发酵，使发酵工业进入了一个新的阶段。随后，核苷酸、抗生素以及有机酸等也可通过代谢调控技术进行发酵生产。
1、3、2基因工程技术的应用
1953年，沃森与克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为基因重组奠定了基础。20世纪70年代，人们成功实现了基因的重组和转移。随着重组DNA技术的发展，人们可以按预定方案把外援目的基因克隆到荣故意大规模培养的微生物细胞中，人为制造了我们需要的“工程菌”，通过“工程菌”的大规模发酵生产，
可得到原先只要动物或植物才能生产的物质，如胰岛素、干扰素、白细胞介素和多种细胞生长因子等。维生素菌种从过去繁琐的随机选育朝着定向育种转变，从而达到定向改变生物性状与功能的目的，通过发酵工业能够生产出自然界微生物所不能合成的产物，大大地丰富了发酵工业的范围，使发酵技术发生了革命性的变化。
2、我国发酵工程现状
据了解，中国发酵工业中味精、柠檬酸、酶制剂、酵母、淀粉糖等产量1980年为 25.3万吨，1990年为68.63万吨，1995年为133.1万吨，1996年为141.76万吨，1997年为151万吨，1998年为166.3万吨。从1990年至1998年共增长了2.4倍。1998年发酵工业产值达122.01亿元。为1990年发酵工业产值42.4亿元的2.78倍，年均增长22％，为全国1998年食品工业总产值5900亿元的2％，成为食品工业中发展速度较快的新的增长点。
发酵工业产品的增长，不仅丰富了人民的生活，而且使我国的发酵工业在国际上具有了举足轻重的地位。全国世界年消费味精 120多万吨，我国占一半以上。全世界消费柠檬酸80万吨，我国生产20万吨，占1/4。“九五”期间发酵工业成为食品工业中重要的出口行业，味精、酵母、柠檬酸及盐三类产品1998年共出口产品 16.56万吨，创汇 15716万美元。其中柠檬酸及盐出口 15.82万吨，创汇13521万美元，成为出口加工食品中新兴的创汇亿美元的单项产品。
发酵工业出口创汇值占当年轻工产品出口值的0.33％，占食品饮料出口值的8.79, 发酵工业靠自身的发展取得经济效益外，更重要的是作为一种生物技术，能对相关行业的发展有重要的促进作用，对节约国家粮食的消耗、增加花色品种、提高产品质量以及改善环境等均有重要作用。例如：味精工业的酸法糖化改为双酶法糖化，使转化率从90％左右提高到97％-98％，味精总收率提高4％，全行业年增产味精 2万多吨，年节粮8万吨。白酒、酒精工业采用酶制剂和酿酒用活性干酵母，提高出酒率，节约粮食20多万吨。
发酵行业年产洗涤剂用碱性蛋白酶 4.8万吨，使全国约有30％的洗衣粉产品了酶制剂。在改善环境方面，柠檬酸钠作为无磷洗衣粉的配料生产的洗衣粉已在国内开始上市。木聚糖酶应用于制浆工业中段，代替了部分漂粉、减轻氯离子的污染，已在工业试验中获得成功。总之，九十年代我国发酵工业的发展已
经在食品工业中、在轻工业中占有一席之地，并在国内经济中发挥着重要的作用。
3、我国发酵工业展望
我国已加入WTO，我们要千方百计做好工作，为赶超国际先进水平打好基础。发酵工业发展的总体思路是：以科技为先导，开发高新技术含量的产业和产品，增长速度控制在8％10％；在合理利用资源、提高综合效益的基础上稳步发展；以调整企业结构、原料结构和产品结构为重点，对传统发酵制品用现代生物技术(基因工程、蛋白质工程选育高产菌种)进行技术改造，提高生产水平。大力推行清洁生产工艺，使全行业走上良性循环的发展轨道。
(一)调整结构调整企业结构，对规模小(味精、柠檬酸企业1万吨以下，淀粉糖企业3万吨以下)、能耗高、没有治理废水或治理不力的企业，按照国家的有关政策，实行关、停、并、转；抓住国家支持农产品综合深加工、精加工的机遇，利用我国丰富的淀粉质原料资源，借助酶制剂工业，配套设备的国产化、膜分离技术等支撑行业的技术基础。重点发展具有特殊性质、在食品、医疗保健、饲料等领域有广泛用途的淀粉糖工业，支持中西部地区原料资源充足、有发展潜力的新兴发酵企业；帮助一些因环境和城市规划的需要而搬迁的企业搞好规划设计，使全行业向规模、环保、效益方面转化。
目前我国酶制剂的产品结构很不合理，淀粉酶类占到酶制剂总产量的80％，其它酶种很少，满足不了食品、医药、保健、纺织、造纸等行业的迫切需要，因此要调整产品结构，积极研究开发提供各行业的酶制剂和复合酶制剂。根据市场需求开发高新技术产品和高附加值产品，不断增加花色品种。
(二)推行清洁生产在具备一定条件的企业，逐步实现由末端治理向生产过程控制的战略转移，采用膜分离、色谱分离等高新分离技术，分离高浓度有机废水中附加值高的副产品，使废弃物产生量和排放量最小化，最终达到生产过程的封闭循环。加快科学研究成果向生产力转化，消化吸收国内外的先进技术和设备，推广先进适用技术，限制和淘汰糖转化率低、资源浪费严重的技术和设备。(三)进一步推动技术进步发酵行业是科技含量较高的行业之一，要积极组织推广对行业技术进步有重大作用的科研成果，使其最大限度地提高生产技术。如应用于谷氨酸菌体分离的不锈钢膜技术、陶瓷膜技术、柠檬酸色谱分离技术、淀粉糖连续结晶技术。综合利用和清洁生产技术(味精清洁生产示范工程、高浓度有
机废液浓缩、喷雾干燥制颗粒肥料)等。从而提高全行业的科技含量和生产技术水平。
(四)参与国际竞争我国已加入WTO，这就为我们提供了新的机遇与挑战。中国发酵行业要下大力气，积极开展市场调研，认真分析研究市场，利用现代化的通讯设备，及时准确的捕捉行业信息。进一步开发国内外市场，要稳步提高产品质量，扩大应用领域，集中人才优势、原材料优势和市场优势，避免不良竞争，积极参与国际竞争。总之，中国发酵行业要积极开展技术创新，制订完善产品质量标准，推动体制改革，完善经营机制，全面提高全行业的生产技术水平。全行业要团结一致，积极探索，勇于进取，抓住机遇，迎接挑战，为我国发酵工业健康发展而努力奋斗。
发酵工业简介 发酵工业是生物工程的重要组成部分，是生物工程产业化的基础。发酵工业指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模生产发酵产品的一门传统工业。至今，我国已形成了一个品种繁多，门类齐全，具有相当规模的独立工业体系，在国民经济中占有重要地位，其产品应用覆盖医药、卫生、轻工、农业、能源、环保等诸多行业，某些产品如味精、柠檬酸年产量已跃居世界首位。如今，人们把利用生物细胞（指微生物细胞、动物细胞、植物细胞、微藻）在有氧或无氧条件下的生命来大量生产或积累生物细胞、酶类和代谢产物的过程成为发酵。 关键词：发酵工业、历史、现状、展望 很早以前，人们就利用发酵技术来生产产品，直到近代才发现发酵时由微生物一引起的。发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展，所涵盖的产品呢也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人们生活的各个方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。发酵工业是一种以高科技含量为特征的新兴工业，近年来特别是20世纪90年代以来，行业的迅速发展已经使其在食品工业中占有重要地位。发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对节约粮食、增加食品花色品种、提高产品质量及改善环境等发挥了重要作用。 1、发酵工程发展简史 1、1传统发酵技术 人类利用自然发酵现象生产食品已有几千年的历史。你爱过就是最传统的发酵技术之一。大约在9000年前，具有人们用谷物酿造啤酒。在4000年前的龙山文化时期，我国就出现了黄酒酿造技术。都将、醋、豆腐乳、泡菜、奶酪等传统食品的生产也均在2000年以上。这些产品都是数千年来人们凭借智慧和经验，在没有亲眼见到微生物的情况下巧妙地利用微生物所获得的。当时，人们不知道发酵的本质，也就不会人为地控制发酵过程，生产职能凭经验，因此这个时期也成为天然发酵时期。现在，传统发酵技术仍然广泛应用于食品生产。 1、2近代发酵技术 1、2、1微生物纯培养技术期间 1680年，荷兰商人、博物学家列文虎克用自己发明创造的显微镜发现了微
发酵工程在环境保护中的应用探讨 环境工程专业李双 自然界存在着丰富的微生物种群，在生物圈物质循环中着重充当分解者的角色。微生物通过发酵作用，可以对物质进行降解与转化。因此，利用微生物发酵工程的原理与技术，净化和处理环境污染物，可以实现废物资源化，提高整体工艺的效益，降低运行成本，同时达到减轻环境污染，保护环境的目的。 发酵工程是生物技术的瓶颈，固态发酵作为发酵工程一个重要的部分，在资源环境应用研究方面取得了重要进展。 1、发酵的概念 发酵是微生物分解有机物，产生乳酸或乙醇和二氧化碳的过程，发酵必须依靠微生物酶的参与，并为微生物提供细胞生命活动所需的能量和各种细胞结构物质。工业上的发酵是泛指一切依靠微生物的生命活动而实现的工业生产过程。 2、发酵的特点 2.1发酵条件温和 发酵过程一般来说都是微生物及其酶作用下的生物化学反应，通常在常温常压下进行，其反应条件也比较简单温和，因此发酵的过程要素条件一般比较容易控制。 2.2发酵原料广泛 发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，还可以用许多环境中的废弃物，因此发酵原料来源广泛。可以充分利用废水和废物中的有机物作为发酵的原料进行污染物的降解利用和资源化，达到废物资源化和环境保护的目的。 2.3发酵专一性强 发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，更确切地讲，是通过微生物的酶来调节的，由于微生物的遗传特性及其酶的专一性，因此，发酵反应的专一性强，因而可以得到较为单—的发酵代谢产物。 2.4发酵的高效性
微生物优良菌种是进行发酵的根本因素，是发酵取得良好效益的关键。通过微生物诱变和菌种筛选，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品，因此发酵具有高效性。 2.5发酵的创新性 随着科学技术的发展和人们对生物技术研究的深入，现代发酵工程除了使用微生物外，还可以用动植物细胞和酶，也可以用人工构建的“工程菌”来进行反应；反应设备也不只是常规的发酵罐，而是以各种各样的生物反应器取而代之，自动化、连续化程度高，使发酵水平在原有基础上有所提高和和创新。 3、发酵工程的原理 发酵的基本原理是单一菌种在培养基中的纯培养，因此优良菌种的选育和发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。优良菌种的选育是发酵取得良好效益的关键，因此必须采取合理的菌种选育方法，获得性能优良稳定的菌种。此外，发酵过程杂菌防治是生产成败的关键，除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外，反应必须在无菌条件下进行。无菌操作和无菌概念要贯穿整个发酵过程的始终。 4、发酵工程的应用 微生物发酵技术已经广泛运用于环境保护的多方面，以下重点介绍几项经多年开发，已接近产业化的微生物发酵技术。 4.1亚硫酸盐纸浆废液乙醇发酵 亚硫酸盐纸浆废液中含有较多的木质素和相当数量的糖类，亚硫酸盐纸浆废液经过预处理后，添加N、P，在发酵罐中加入絮状酵母，通入空气搅拌，进行乙醇发酵，可生产乙醇。 4.2酵母循环系统 酵母循环系统是一种利用酵母的新式食品废水处理系统，能有效地处理废水并能回收大量的酵母菌体，从而解决了活性污泥法剩余的污泥问题。与细菌活性污泥系统相比，酵母废水系统的性能大大提高。酵母废水处理系统日处理能力达到10-15BODkg/m3，是细菌法的5-7倍，酵母污泥可在常压下脱水，无需添加药剂。 4.3废纤维素的资源化
酶在发酵工业生产中的应用现状和发展趋势 塔骥 1032103030
摘要：本文通过列举酶在发酵工业生产中的应用，及在这些应用中的应用现状，对酶法在这些工业生产中未来的发展进行了探讨。 关键词：酶；发酵；工业生产 一、前言 酶制剂行业是高技术产业，它的特点是用量少、催化效率高、专一性强，是为其他相关行业服务的工业。酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后，现已形成一个富有活力的高新技术产业，保持持续高速度发展。过去10年里，国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化，以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟，以及对各个应用行业的引入和实践，把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、味精、制药、有机酸、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域，并且应用领域不断扩大，应用技术水平不断提高，然而与国外先进国家相比尚有差距。 二、酶在发酵工业中的应用 2.1酶法生产葡萄糖 利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项重大成就，由日本在20世纪50年代末研究成功，现已在全世界普遍采用。酶法生产葡萄糖是以淀粉为原料，先经。一淀粉酶液化成糊精，再用糖化酶催化生成葡萄糖。如北京房山酶制剂总厂的产品耐高温a-淀粉酶采用地衣芽孢杆菌深层培养、提炼等工序精制而成；能随机水解淀粉、糖原及降解物内部的 a-1.4 葡
萄糖苷键使得胶状淀粉溶液的黏度迅速下降，产生可溶性糊精和寡聚糖，过度的水解则可产生葡萄糖和麦芽糖。低聚糖的制备：低聚糖是由3-9个单糖昔键连接而成的低度聚合糖。它之所以具有生理功效，是因为他能促进人体肠道内固有的有益细菌一双歧杆菌的增殖，从而抑制肠道内腐败菌的生长，减少有毒发酵产物的形成。目前，微生物糖昔水解酶在生产中应用较多，而且技术都比较成熟。如利用α-葡萄糖苷酶生产的低聚异麦芽糖，利用节杆菌产生的β一呋喃果糖苷酶合成的低聚乳果糖、低聚半乳果糖等，利用α-半乳糖昔酶生产的棉子糖和密二糖等。 2..2酶法生产蛋白氨基酸 酶催化在化学工业已经被沿用已久,用于生产精细化学品,现正大力开发其潜力。工业开发酶生产氨基酸开始于差不多40 年前,当时日本为了通过固定化酰化酶拆分N-乙酰DL-氨基酸。为了生产L-蛋氨酸,要求用于输液和特别的饮食,这要求继续选择生产方法,使用米曲霉酰化酶在酶膜反应器上酶法拆分可最小化的减少酶的消耗被证明是特别有用的。每年几百吨L-蛋氨酸和L-缬氨酸通过酶膜反应器生产。一个新的酶法生产蛋氨酸的途径近来被提出,该法借助于D 型氨基酸氧化酶和亮氨酸脱氢酶酶法转化DL-蛋氨酸生产L-蛋氨酸,这两种酶均可以通过重组大肠杆菌表达得到。 L-天冬氨酸是适宜酶法获得的又一种氨基酸,天冬氨酸酶催化添加的氨到富马酸上可直接得到L-天冬氨酸,L-天冬氨酸在甜味剂阿斯巴甜生产上大量需要,也是作为使用固定化天冬氨酸β-脱羧酶酶法生产L-丙氨酸的起始原料。随着菌株的开发将来有可能建立L-半胱氨酸生产的发酵技术。3酶法生产核苷酸
发酵类制药废水处理工艺及相关案例分析 摘取简要 一、发酵类制药废水来源 近年来，我国发酵类制药产业发展快速，产生了大量的废水。发酵类药物产品主要有抗生素、氨基酸、维生素和其他几大类型。发酵类药品的生产过程一般都需要经过菌种的筛选、种子制备、微生物发酵、发酵液预处理和固液分离、提炼纯化、精制、干燥、包装等步骤，生产过程中将会有产生大量的高浓度的有机废水，如图1.1所示，由此对环境造成严重的污染。 此废水主要可分为四类：（1）主生产过程排水；（2）辅助过程排水；（3）冲洗水；（4）生活污水。 从图中可以看出发酵类制药废水在生产过程中排水点很多，高、低浓度废水的单独排放，有利于清污分流，高浓度废水间歇排放，酸碱度和温度变化比较大，污染物浓度高，如废滤液、废母液等的COD一般在10 000 mg/L以上。 二、发酵类制药废水水质特征及典型处理技术
1．水质特征 制药废水作为最难处理的工业废水之一，废水中的污染主要来源于菌渣的分离，溶剂萃取，精制，药品回收设备，地面冲洗水处理等生产过程。高浓度的发酵类废水的COD含量一般在10000mg/L以上，BOD5/COD值差异较大，废水带有较重的颜色和气味，容易产生泡沫，废水的pH值、水质、水量的波动大等。 2．发酵类制药废水有以下几个较为明显的共同点： （1）污染物的种类繁多，成分复杂； （2）冲击负荷大，废水的水质和水量随时间变化很大； （3）含抗生素，对微生物的生长有抑制和阻碍的作用； （4）氮的浓度高，碳氮比低； （5）悬浮物浓度高； （6）色度高； （7）硫酸盐浓度高； （8）BOD5/COD比值低，可生化性极差，难生物降解的有机物成分高3．典型处理技术 1)铁碳微电解法：以Fe-C作为制药废水的预处理工艺，可大大提高出水的可生化性。采用铁炭-微电解-厌氧-好氧-气浮联合工艺处理医药中间体生产废水，COD的去除率可达20%。 2)臭氧氧化法：不但能提高抗生素废水的BOD5/COD，同时能较好去除废水中COD。应用臭氧氧化技术对抗生素制药废水进行处理。结果表明，在废水pH 值不变的条件下，臭氧氧化过程COD去除率均可达到75%以上。 3)Fenton试剂法：是亚铁盐和H2O2的组合，在处理青霉素废水的方面有较好开发前景。Fenton氧化不但能有效的去除废水中有害有机物质，它同样也
酵母菌在发酵工业中的应用 摘要：我国劳动人民在几千年前就利用酵母制酱酿酒等，酵母菌在人类的食品化工能源等方面有重大作用。酵母菌发酵食品可改善其风味及提高营养价值。随着生物技术的发展，基因工程在改造酵母方面获得了很多成功，使酵母获得了很多对人类有益的性状。在能源匮乏的今天，利用酵母发酵生物质产酒精作为能源代替品已越来越引起重视。但还需解决纤维素难利用等问题，因此亟需改造酵母，使其适应于纤维素等发酵。 关键词：酵母菌食品风味可再生能源基因工程 The role of yeast in fermention industry Abstract：The people of our country make sauce and alcohol .Yeast play a important role in food chemeical-industry and energy and so on .Food ferment by yeast has a special taste and nutrient .Along the development of biotechnology ,gene engineer succeeds to change the characters of yeast and get many new properties of yeast to fit the fermentation .Because the short of energy , it is importanceto use yeast to ferment alcohol as a substitution . But yeast can't use fiber to ferment effecient . Gene engineer may solve this problem . Key words：yeast ,flavor of food ,renewable energy sources ,gene engineer . 1 酵母在发酵中的历史回顾 中国是世界上在食品生产中利用微生物发酵技术最早的文明古国,具有许多民族特色的发酵食品,如豆腐乳、豆豉、酱油、酱、醋和白酒等,这些食品的制造工艺属传统的发酵工业[1]。利用 酵母对肉制品进行发酵，如腊肉，可以提高肉制品的消化吸收率及营养价值[2]。酵母菌与人类 生活密切相关，除了发面做馒头、面包和酿造各种饮料酒外，还能生产酒精、甘油、甘露醇、有机酸、维生素等等。酵母以通气方式培养可产生大量菌体，其蛋白质含最可达千酵母之50%。食用酵母多以糖蜜为原料，生产饲料酵母则以酒精工业、淀粉工业、制糖工业、啤酒工业、千酪工业、造纸工业(亚硫酸盐纸浆废液)等废液以及石腊油、木材水解液为原料生产。生产设备 向着大型化和自动化方向发展[3]。使用化学超声波等方法使酵母细胞破碎入醪液发酵，可以缩 短发酵周期，提高酱油质量[4]。 2 酵母抽提物的呈味作用原理 一般用酵母菌分为啤酒酵母和卡尔酵母，啤酒酵母属于上面酵母，而卡尔酵母属于下面酵母。酵母的发酵产物可以改善食品风味，能使人增强食欲。例如天然调味料——酵母抽提物(也称“酵母精”) 是以酵母发酵液为原料经自溶等工序而制得[5], 它不同于味精只含单一谷氨酸钠, 除了谷氨酸钠外, 还含丰富的其它10 多种氨基酸、肽以及多肽类、呈味核苷酸、维生素及微量元素等, 多种成分形成一种复杂的复合效应, 不仅具有味精的鲜味, 而且还具有浓郁的肉香味,
本页面为作品封面，下载文档后可自由编辑删除！ 环境保护 行 业 污 水 单位： 姓名： 时间：
微生物发酵工业废水探讨 一、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类，如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水，COD、BOD浓度高，主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物，极易造成水体富营养化污染环境。 二、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖，可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物，降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 （一）利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选，使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000 mg/L，400L发酵罐实验表明，经33h的培养后，生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%，COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水，采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除，发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%，淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 （二）利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率，发现调节废水pH至5.5后，添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的
生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g／L，干茵体中油脂质量分数达到29.61％，COD去除率达到45.1％。 （三）利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水，发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD 降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.9 2%、79.08%和65.46%，较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%, 57.15%和2.36%，优化效果显著。 三、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段，要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题：工业废水成分复杂，如味精废水和啤酒废水，由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水，有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素，但其组成较复杂难于分析；在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理，增加了生产成本和工序；以废水为培养基培养的微生物，其生物量、油脂积累量仍然较低，目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状，可以从以下几方面展开相关研究：深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径；加强产油微生物对原料的适应性，通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化，获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株；进一步优化发酵条件，减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。
发酵工业存在的主要问题及解决措施 本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！ 1 我国发酵工业的现状 我国发酵工业是将传统的发酵工艺和现代生物工程技术相结合的基础产业，也是现代工业生物工程技术的具体应用产业。我国发酵工业目前已发展形成了具有一定规模和技术水平的门类比较齐全的独立工业体系。其中，一部分产品的发酵生产工艺及技术已接近或达到世界先进水平，并且掌握了核心工艺技术拥有知识产权。目前，我国已经是味精、柠檬酸的世界第一大生产国。2013年我国发酵行业主要产品产量、出口量及同比增长率。 2013年我国生物发酵工业全年生产值约2780亿人民币，全年的产品总产量为2429万吨，比2012年略有增长。其中，味精、淀粉糖由于价格等原因导致产量下降，而氨基酸、酵母、酶制剂行业保持了持续增长。2013年，氨基酸产品年产量为400万吨，有机酸产品年产量为158万吨，功能发酵制品年产量为310万吨。2013年我国发酵工业主要产品出口总量为万吨，比2012年增长了%。
近年来，随着食品发酵工业的迅速发展和人口不断增长，工业用粮也在不断增加，工业大量使用粮食造成了与人类争粮的局面。与此同时，这些企业排放的废水、废渣也极污染了环境，不仅消耗了大量粮食、能源和水资源，而且也严重制约了自身的发展。发酵工业耗能多、排污大，采用新技术，优化发酵生产工艺，减少废水、废渣的排放量，提高发酵原料的综合利用率，把耗能降到最低水平，以期获得最佳产品和获得最好的效益，这一直以来都是发酵工业努力的目标。 2 我国发酵工业存在的主要问题 粮食短缺问题 我国用占世界耕地面积总量7%左右的耕地，养育了占世界人口总额21%的人口，而且我国的可耕地面积还在不断减少，人口在不断增长。2013年我国粮食国总消费量为60 133万吨，而发酵主要工业耗粮约为16 970万吨，我国人均粮食占有量约为420千克，但人均粮食消费量约500千克，尤其是近几年全国各地都有旱情，导致粮食减产，有的地方甚至颗粒无收，所以降低粮耗是目前我国发酵工业所面临的重要问题。因此，发酵工业首先要面临的问题就是优化发酵生产工艺、节约粮食。
发酵工程》理论教学大纲 一、课程说明 课程编号： 学时：64 学分数：4 适用专业：生物技术及应用 课程类型：必修课 先修课程：生物化学、微生物学 二、课程教学目的与要求： 《发酵工程》课程是生物技术专业的必修课。通过本课程的学习，使学生在生物化学、微生物学等课程的基础上，系统的掌握发酵工程的基本理论、基本知识和基本技能，建立较深刻的微生物学观点，形成科学的思维方式。同时要求学生能了解现代发酵工程理论和技术的新发展。 三、课程教学基本内容及学时分配 第一章绪论（2学时） 知识点：发酵工程的概念；发酵工程的发展简史；发酵工程的基本内容；发酵工程的后处理。重点：发酵的概念；发酵工程简史；发酵工程的应用。 难点：发酵工程的一般过程。 学生掌握要点：发酵工程的发展史中四个时代和发酵工程应用领域。 第二章工业发酵菌种的选育（4 学时） 知识点：菌种的来源；发酵高产菌种选育；菌种退化和菌种保藏。 重点：微生物选择性分离；自然选育和诱变育种。 难点：诱变育种的方法。 学生掌握要点：自然选育和诱变育种技术。 第三章工业发酵培养基（2 课时）
知识点：发酵营养基质的组成；工业发酵中营养基质的种类；工业发酵中营养基质的选择；工业发酵中营养基质的配制方法。 重点：掌握工业发酵用培养基的要求、培养基的构成以及培养基各组分的作用；掌握影响培养基质量的因素及控制措施；熟悉淀粉糖的制备原理、方法和工艺过程。 难点：影响培养基质量的因素及控制措施；淀粉糖的制备原理、方法和工艺过程。第四章工业发酵过程灭菌（4 课时）知识点：常用的灭菌方法；培养基与发酵设备的灭菌；空气除菌。 重点：掌握微生物热死动力学；掌握影响灭菌效果的因素及控制方法；重点掌握分批灭菌和连续灭菌的工艺过程及操作要点；掌握空气介质过滤除菌的工艺过程。 难点：无菌空气的制备方法和要点。 学生掌握要点：分批灭菌和连续灭菌的工艺过程及操作要点；无菌空气的制备方法和要点。 第五章种子扩大培养（2 课时）知识点：种子制备工艺，影响种子质量的因素重点：影响种子质量的因素，工业发酵种子扩大培养的工艺过程及操作要点。难点：影响种子质量的因素。 学生掌握要点：影响种子质量的因素，工业发酵种子扩大培养的工艺过程及操作要点。第六章发酵罐及其附属设备（4 课时）知识点：需氧发酵罐，嫌气发酵罐，表面培养设备，发酵设备的清洗与检修，发酵罐选型 注意事项。重点：理解气升式发酵罐、自吸式发酵罐、酒精和啤酒发酵罐的结构、工作原理和特 点； 理解表面培养设备类型、特点和工作原理；理解发酵罐选型注意事项；掌握通用式发酵罐的结构、工作原理。 难点：理解气升式发酵罐、自吸式发酵罐、酒精和啤酒发酵罐的结构、工作原理和特点；理解表面培养设备类型、特点和工作原理；理解发酵罐选型注意事项。 学生掌握要点：理解气升式发酵罐、自吸式发酵罐、酒精和啤酒发酵罐的结构、工作原理和特点；理解表面培养设备类型、特点和工作原理；理解发酵罐选型注意事项；掌握通用式发酵罐的结构、工作原理。 第七章发酵工艺控制（24 课时）知识点：工业发酵的主要类型；营养基质和菌体浓度的影响及其控制；溶解氧浓度对发酵的影响及控制；pH的影响及其控制；温度的影响及其控制；二氧化碳对发酵的影响及控制；泡沫的影响和控制；发酵异常现象及染菌分析；染菌对发酵的影响及防治；发酵终点的判断；发酵的过程的自动控制。 重点：发酵条件的影响及其控制；泡沫对发酵的影响及其控制；发酵终点的判断与自溶的监测；发酵染菌的分析、染菌污染的途径和防止染菌。
生物技术121班刘倩芸 2 我国发酵工程的发展现状和发展趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史，作为现代科学概念的微生物发酵工业是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程等的新技术。由于发酵工业具有投资少、见效快、污染小等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要：发酵工业是指人们利用微生物的发酵作用大规模生产发酵产品的一门传统工业。至今，我国已形成了一个品种繁多，门类较齐全，具有相当规模的独立工业体系，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。【1】 关键词：我国发酵工业现状趋势问题意见 很早以前，人们就利用发酵技术来生产产品，直到近代才发现发酵是由微生物引起的。发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展，所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业。发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对提高产品质量及改善环境等，发挥了重要作用。【2】 一、我国发酵发展的历史
我国传统发酵历史悠久，在《黄帝内经素向》、《汤液醪醴论》里，已有酿酒的记载。在汉武帝时代开始有了葡萄酒，距今已有两千多年的历史。改革开放促进了社会经济和科学技术的迅速发展，发展了一批具有现代生物技术特征的新产品，使发酵工业进入了一个新的发展阶段。【3】 二、我国发酵工业的现状 我国生物化工行业经过长期发展，已有一定基础。特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。 随着科技创新和技术进步的推进，科技推广应用和产业化步伐的加快，发酵产业产品空间进一步拓展、产业链不断延伸，发展前景更加广阔。【4】 我国发酵工业的巨大发展不仅在于产量的巨大提升，更在于发酵技术和发酵工艺的巨大进步。当前发酵技术进步主要表现为1．技术经济指标有明显提高；2．工艺技术有重大改进；3．装备水平大大改善。【5】 三、发酵工程在各领域的发展现状 3.1 医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。
发酵工业是以粮食和农副产品为主要原料的加工工业。它主要包括酒精、味精、淀粉、白酒、柠檬酸、淀粉糖等行业。就我国国情而言，农作物和经济作物的深加工与产业化是促进农业经济可持续发展，提高农民收入，改善城乡差距，实现国家经济均衡发展的核心手段。但由于发酵行业耗水量大，排放废水污染严重等问题制约着发酵行业的可持续发展。因此，开发高效、节能并适合我国发酵行业实际的废水处理与资源化工艺技术是解决上述问题的关键环节之一。 发酵行业所排放的废水主要包括以下三类： ①分离与提取产品后的废母液与废糟液：占废水排放量的90%，属高浓度有机废液，其中含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素、糖类及多种微量元素，具有高浓度、高悬浮物、高粘度、疏水性差、难降解的特性，使得该类废水处理难度很大。 ②加工和生产工程中各种冲洗水、洗涤剂：其为中浓度有机水。 ③冷却水可直接冷却后利用。 2、发酵行业高浓度废水基本水质特点： 废水中CODcr为5～12万mg/l（包括悬浮固体SS，溶解性CODcr和胶体）；BOD5 约为2～6万mg/l；SS可达3～4万mg/l；纤维素：1～1.5万mg/l；废水温度高，达到85～100℃---无法直接进行处理；呈强酸性pH值：3～5---对管道和设备具有腐蚀性。废水中有机物占90%以上，主要是碳水化合物及含氮化合物、生物菌体及产品如丁醇、乙醇等。 从上述水质可以看出，发酵行业废水水质具有高浓度、高粘度、高温度、难降解等特点。 二、酒精废水处理工艺技术说明（以木薯酒精糟液为主的处理工艺） 发酵废水处理1、工艺说明 根据废糟液的水质特点，并结合我公司多年来从事水处理工程的设计、运行管理经验，污水处理工艺为：物化+厌氧+好氧的综合处理工艺。 污水中含有大量的细小悬浮物，粘度高，浓度高达3万mg/L，呈酸性PH值3～5，主要为一些有机酸，均不利于后续生化反应的正常运行，所以，预处理效果的好坏直接影响后继生化处理的正常运行。目前国内许多废糟液处理厂的出水水质不达标就是源于预处理系统处理效果欠佳。因此固液分离即预处理段是处理站工艺的保障。 废水温度高达100℃以上，而本处理系统的温度要求为50～60℃，为充分利用热资源，在进入处理系统之前需考虑热交换。 发酵废水处理1) 预处理系统
山东正大菱花生物科技有限公司 赖氨酸工业废水处理工程设计方案 郑州大学环境与水利学院 河南金谷实业发展有限公司 2004年10月
目录 ~I~ 目录 第一章概论 (1) 1.1项目概况 (1) 1.2处理目标 (1) 1.3设计依据 (1) 1.4设计原则 (1) 第二章废水处理方案 (2) 2.1处理工艺 (2) 2.2工艺说明 (2) 2.3处理效果 (3) 第三章处理工程设计 (4) 3.1工艺设计 (4) 3.2 主要构筑物及设备 (7) 第四章平面布置和高程布置 (8) 4.1平面布置 (8) 4.2 高程布置 (8) 第五章工程投资估算 (9) 5.1投资估算 (9) 5.2 投资估算编制依据 (10) 第六章工程实施进度计划 (11) 第七章生产组织和安全保护 (12) 7.1 劳动定员 (12) 7.2 职工培训 (12) 7.3 安全保护 (12) 第八章环境经济分析 (13) 8.1环境效益分析 (13) 8.2 运行费用分析 (13) 第九章结论和建议 (15) 9.1 结论 (15) 9.2 建议 (15) 附图1 赖氨酸工业废水处理工程工艺流程图 附图2 赖氨酸工业废水处理工程平面布置图
第一章概论 1.1项目概况 山东正大菱花生物科技有限公司在山东济宁新建年产25000吨的饲料级赖氨酸盐酸盐生产厂，其生产工艺为： 淀粉—葡萄糖—工业发酵—离子交换提取—浓缩—结晶—干燥—产品 生产废水大部分在离子交换提取过程中产生，公司生产废水的排放量为1200吨/日，根据已建成生产运行的赖氨酸企业生产废水的类比，其废水水质指标见表1-1。 表1-1赖氨酸工业废水水质指标 1.2处理目标 本公司设计处理水量为1200吨/日，废水经处理后要求出水水质达到国家《发酵类制药工业水污染物排放标准》GB21903—2008表2中的排放标准，具体指标见表1-2。 表1-2赖氨酸工业废水排放标准 1.3设计依据 1.3.1有关国家环境保护技术的政策。 1.3.2有关赖氨酸工业废水的调研资料。 1.3.3有关处理发酵工业有机废水和类似工业有机废水的经验。 1.4设计原则 1.4.1处理出水水质确保达到规定的国家排放标准。 1.4.2采用先进实用，高效低耗的废水处理技术，尽量节省基建投资和工程运行费用。 1.4.3采用合理可靠的处理工艺，达到运行稳定，抗冲击能力强，管理维护方便的工程目标。
生物技术121班刘倩芸 201201220116 我国发酵工程的发展现状和发展趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史，作为现代科学概念的微生物发酵工业是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程等的新技术。由于发酵工业具有投资少、见效快、污染小等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要：发酵工业是指人们利用微生物的发酵作用大规模生产发酵产品的一门传统工业。至今，我国已形成了一个品种繁多，门类较齐全，具有相当规模的独立工业体系，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。【1】 关键词：我国发酵工业现状趋势问题意见 很早以前，人们就利用发酵技术来生产产品，直到近代才发现发酵是由微生物引起的。发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展，所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业。发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对提高产品质量及改善环境等，发挥了重要作用。【2】 一、我国发酵发展的历史
我国传统发酵历史悠久，在《黄帝内经素向》、《汤液醪醴论》里，已有酿酒的记载。在汉武帝时代开始有了葡萄酒，距今已有两千多年的历史。改革开放促进了社会经济和科学技术的迅速发展，发展了一批具有现代生物技术特征的新产品，使发酵工业进入了一个新的发展阶段。【3】 二、我国发酵工业的现状 我国生物化工行业经过长期发展，已有一定基础。特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。 随着科技创新和技术进步的推进，科技推广应用和产业化步伐的加快，发酵产业产品空间进一步拓展、产业链不断延伸，发展前景更加广阔。【4】 我国发酵工业的巨大发展不仅在于产量的巨大提升，更在于发酵技术和发酵工艺的巨大进步。当前发酵技术进步主要表现为1．技术经济指标有明显提高；2．工艺技术有重大改进；3．装备水平大大改善。【5】 三、发酵工程在各领域的发展现状 3.1 医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。
我国发酵工业的发展现状和发展趋势 陆光兴 （山东农业大学生命科学学院生物工程 08级一班） 摘要：发酵工业是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模生产发酵产品的一门传统工业。至今，我国已形成了一个品种繁多，门类较齐全，具有相当规模的独立工业体系，在国民经济中占有重要地位，其产品应用覆盖医药、卫生、轻工、化工、农业、能源、环保等诸多行业，某些产品如味精、柠檬酸年总产量已跃居世界首位。【1】关键词：我国发酵工业现状趋势问题意见 很早以前，人们就利用发酵技术来生产产品，直到近代才发现发酵是由微生物引起的。发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展，所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业，近年来特别是20世纪90年代以来，行业的迅速发展已经使其在食品工业中占有重要地位。发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对节约粮食、增加食品花色品种、提高产品质量及改善环境等，发挥了重要作用。【2】 1.我国发酵发展的历史 我国传统发酵历史悠久，在《黄帝内经素向》、《汤液醪醴论》里，已有酿酒的记载。白酒的起源，当在元朝以前，尚待考证。酱油的酿造，当始自周朝。在汉武帝时代开始有了葡萄酒，距今已有两千多年的历史。 然而数千年来由于科学技术进步缓慢，各种微生物工业也未能充分发展。由于历史的原因，我国直到20世纪中期才建立了一系列新的微生物工业。改革开放促进了社会经济和科学技术的迅速发展，发酵工业这门新兴产业得到了重视，自“六五计划“开始，在中央和地方的科技发展计划中占了一定份额，经过几个五年计划的科技攻关，产、学、研的技术力量紧密结合，获得了一批重大科研成果，不仅使原有的传统工艺得到技术改造，还发展了一批具有现代生物技术特征的新产品，使发酵工业进入了一个新的发展阶段。【3】 2.我国发酵工业的现状 我国生物化工行业经过长期发展，已有一定基础。特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。 “十五”期间我国发酵工业产值比“九五”末增长58.5%，产品产量增长102%，出口创汇增长67.5%。进入“十一五”以来，在国家产业政策的指导下，随着科技创新和技术进步的推进，科技推广应用和产业化步伐的加快，发酵产业产品空间进一步拓展、产业链不断延伸，发展前景更加广阔。据协会统计，2000~2008年发酵产业产品产量从260万吨增长到1300万吨左右，年均增长率达到22.4%，2008年主要产品出口额约34亿美元，同比增长36.6%，显示出强大的活力。味精、柠檬酸、山梨醇的产量均居世界第一，淀粉糖的产量在美国之后，居世界第二位。产品结构方面，以味精为代表的老一代发酵产品在行业中的比重逐步下降，其发展速度保持在年均增长12.0%，2008年占全部发酵产品产量的14.2%；而淀粉糖（醇）则异军突起，2000年~2008年年均增长达到33.6%，其在整个发酵产品中的比例也逐年增高，2008年占全部发酵产品产量的54.3%。目前淀粉糖（醇）已不再简单地被看做是食糖市场的一个有效补充，它的一些产品特性决定了其在改善人民生活质量、提高生活水平方面发挥出更加突出的作用。这使得它的消费领域不断扩大，消费数量迅速增长，从而为推动食品工业的发展和促进以生物科技带动农业产业化发展作出了重要贡献。【4】 我国发酵工业的巨大发展不仅在于产量的巨大提升，更在于发酵技术和发酵工艺的巨大进步。当前发酵技术进步主要表现为1．技术经济指标有明显提高；2．工艺技术有重大改
论文题目：生物技术与环境保护
生物技术与环境保护 【摘要】：我国生物技术发展现状及展望，我国的环境现状及生物技术在环境保护方面的应用。 【关键词】生物技术环境保护污染 生物技术是二十世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术。所谓生物技术是指“用活的生物体或生物体的物质”来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术，生物技术可分两类:一是传统生物技术, 传统生物技术包括酿造、酶的使用、抗菌素发酵、味精和氨基酸工业等，即利用天然生物的机能及其酶系统进行物质生产和净化环境的技术;二是现代生物技术,一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程,人工改造的生物机能及其酶系统进行物质生产和净化环境的技术[1]。 我国生物技术的开端：近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式在我国生物技术一直受到国家的高度重视，并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来，国家相继出台了重大科技计划，把生物技术作为优先发展的领域，经过几十年的发展,我国的生物技术产业飞速发展,总体水平已经在发展中国家处于领先地位。目前生物技术在我国已广泛应用于农业、食品、医药、环保等重要领域,对提高人类健康水平、提高农牧业和工业产量与质量发挥着越来越重要的作用，我国还积极参与国际生物计划，如人类基因组计划、人类脑计划、人类肝脏蛋白质组计划等。有些研究领域已走在世界前列，初步建立起较为完整的生物技术研发体系，生物产业也初具规模，生物经济初见端倪。近年来，我国的生物技术取得了很大的发展。初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系；取得了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果，开发出一批生物技术产品并投放市场。只要我们坚持以生物技术为我们的研究主要方向，努力开发新的生物技术，加入更大的投资，我相信我们的未来一定能主导世界格局，主导人类的科学方向。 我国生物技术的发展现状：经过几十年的发展，我国已具备了坚实的生物技术基础。在生物技术研发领域更是取得重要成果，杂交水稻仍处于世界领先水平；基因组研究、组织器官工程、生物芯片、克隆技术、干细胞技术等也都接近或达到世界前沿水平。我国现有的生物技术水平与发达国家基本同步，起点较高、差距较小。我国已经具有生物技术研究开发的良好人才基础。具有初具规模的产业基础。生物技术企业不断发展壮大，由于生物技术前景广阔，发展潜力巨大，我国从事生物技术产品开发的企业，如雨后春笋，不断涌现，据了解，我国国目前拥有国家、部门和地方政府资助的生物技术重点实验室近二百个，技术和产品研发人员两万多人，许多大学设有生命科学与生物技术领域的专业。已获得了一批具有
发酵工业存在的主要问题及解决措施 作者：2015-07-09 16:02阅读：385 次文章来源：未知 1 我国发酵工业的现状 我国发酵工业是将传统的发酵工艺和现代生物工程技术相结合的基础产业，也是现代工业生物工程技术的具体应用产业。我国发酵工业目前已发展形成了具有一定规模和技术水平的门类比较齐全的独立工业体系。其中，一部分产品的发酵生产工艺及技术已接近或达到世界先进水平，并且掌握了核心工艺技术拥有知识产权。目前，我国已经是味精、柠檬酸的世界第一大生产国。2013年我国发酵行业主要产品产量、出口量及同比增长率。 2013年我国生物发酵工业全年生产值约2780亿人民币，全年的产品总产量为2429万吨，比2012年略有增长。其中，味精、淀粉糖由于价格等原因导致产量下降，而氨基酸、酵母、酶制剂行业保持了持续增长。2013年，氨基酸产品年产量为400万吨，有机酸产品年产量为158万吨，功能发酵制品年产量为310万吨。2013年我国发酵工业主要产品出口总量为327.9万吨，比2012年增长了13.2%。 近年来，随着食品发酵工业的迅速发展和人口不断增长，工业用粮也在不断增加，工业大量使用粮食造成了与人类争粮的局面。与此同时，这些企业排放的废水、废渣也极大地污染了环境，不仅消耗了大量粮食、能源和水资源，而且也严重制约了自身的发展。发酵工业耗能多、排污大，采用新技术，优化发酵生产工艺，减少废水、废渣的排放量，提高发酵原料的综合利用率，把耗能降到最低水平，以期获得最佳产品和获得最好的效益，这一直以来都是发酵工业努力的目标。 2 我国发酵工业存在的主要问题 2.1 粮食短缺问题 我国用占世界耕地面积总量7%左右的耕地，养育了占世界人口总额21%的人口，而且我国的可耕地面积还在不断减少，人口在不断增长。2013年我国粮食国内总消费量为60 133万吨，而发酵主要工业耗粮约为16 970万吨，我国人均粮食占有量约为420千克，但人均粮食消费量约500千克，尤其是近几年全国各地都有旱情，导致粮食减产，有的地方甚至颗粒无收，所以降低粮耗是目前我国发酵工业所面临的重要问题。因此，发酵工业首先要面临的问题就是优化发酵生产工艺、节约粮食。 2.2 水资源匮乏问题 2012年我国味精行业年耗水量1.25亿吨，柠檬酸行业年耗水量4000万吨，而且废水排放量每年都在增加。众所周知，我国是一个严重缺水的国家，尽管我国的淡水资源总量很大，约占全球水资源的7%，但因我国人口众多，人均水资源量却很少，2012年人均水资源量为2186立方米，是全球人均水资源贫乏的国家之一，而且水资源分布很不均匀[3]。我国有11个省份属于“水稀缺”，还有许多地区在为生活饮用水发愁，所以要降低发酵工业的用水量，减少废水的排放量，加大对废水的处理，争取早日实现废水零排放。 2.3 环境污染问题 发酵工业产品是原料先经过发酵，再经提取、精制得到的，生产过程必然会产生大量的一定浓度的有机废水和废渣。2012年我国味精行业排放废水1.2亿吨，柠檬酸行业排放废水3500万吨，这些废水和废渣是发酵工业的主要污染物，不经严格处理就排入江河，将会对人类的生活环境造成严重污染，甚至危害人类的身体健康。 3 我国发酵工业主要问题的解决措施 近年来，为了提高发酵原料综合利用率和工业副产品的转化率，加大对产品生产工艺的优化，减少污染物的排放，促进发酵生产过程中所产生的废水、废渣、废气和工业废弃物等
微生物工程又称微生物发酵工程，是利用微生物的某些生物功能，为人类生产有用的生物产品，或者直接利用微生物参与和控制某些工业生产过程的一种新技术。是现代生物技术的重要组成部分，也是基因工程的基础。随着有关学科的发展和生产工艺的改进，人们对微生物的利用本领越来越高。以微生物为原料进行生产的新产品如雨后春笋，层出不穷。在我们已经讲述过的生物技术的内容中已多次提到了微生物的功绩，事实上，生物技术的诸多成果，最易通过微生物转化为生产力了。如果说，现代生物技术已成功地应用于工业生产的话，那么，主要应归功于利用和改造微生物的功绩。现今的微生物发酵工程已逐渐趋于成熟，并在工业生产中创造出了巨大的经济效益。创立了划时代的发酵工业。现代微生物发酵工艺与我们民间延续了几千年的传统的发酵技术有着很大的不同，主要表现在；所使用的微生物是经过选育的优良菌种并经过纯化，具有更强的生产能力；发酵条件的选用更加合理，并加以自动控制等条件，生产效率更高；生产规律模大，产品种类繁多。让我们再进一步来看看微生物发酵和发酵工程的涵义吧。我们可以简单地把微生物发酵比喻成给微生物提供食品和适宜的生长条件，让它们生长繁殖、并各显其能，用它们的身体、它们的功能，为人类提供产品和服务。随着科学和技术的发展，发酵所包含的含义也越来越广。发酵及其产品的获得，是一个包含生物化学反应的工业过程，主角有两个，一个是微生物，一个是发酵底物，即微生物赖以生存的营养条件。 现代微生物发酵工程主要包括以下一些内容： ⑴利用现代化的手段对微生物加以筛选和改造，以形成更符合工业生产需要的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容，经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌； ⑵微生物菌体的生产，即利用先进的生产工艺高速地对某种微生物进行大量的纯培养，即工程菌的克隆； ⑶从微生物中分离有用物质，如利用微生物以一些廉价的废弃物做底物生产单细胞蛋白质等；⑷微生物初级和次级代谢产物的发酵生产，如生产氨基酸，抗生素等生理活性物质； ⑸发酵产物的分离纯化和加工后处理； ⑹利用微生物控制或参与工业生产，如采矿、冶金等；以及微生物生物反应器的研究开发，新型发酵装置、生物传感器和使用电子计算机控制的自动化连续发酵的技术等等。 尽管我们今天享用的许多产品还离不开传统的发酵工业，但现代微生物工程已冲击到包括传统食品发酵业、制药业、有机酸制造业、饲料业等各个产业。人们已经感受到了集现代科学技术之大成，运用基因工程，细胞工程和酶工程改良菌种，采用高产工程菌并利用现代工业手段从多方面对旧工艺实行改造所带来的实惠。 通过菌种和工艺的改进，世界微生物工程产品税业在整个世界经济中争得了一席之地，总产量较传统产业提高了五倍以上，其中重要的医药产品——抗生素的产量增加达１０倍以上，饲料酵母达十几倍。现代微生物发酵工程首先给制药业带来了可喜的变化，重要药品的产量大幅度增长。 其次，微生物工程对沿用传统技术的食品行业形成了猛烈的冲击，许多国家正致力于用现代生物技术改造旧工艺人们已经从又脏又累，卫生条件又差的作坊式的生产中解放出来，代之而起的是大型的、自动化的生产设备。我们所食用的酱油之类的普通食品已将被赋与极具现代化的色彩（用细胞融合技术育成的高产菌株制造酱油等先进手段颇具成效）。 此外，现代发酵技术还给我们带来了一些以前不曾存在的新型产品，比如说一种被称作单细胞蛋白的新型动物饲料，就是利用发酵工程以农作物秸杆、造纸废液等废弃物培养藻类、放线菌、细菌、酵母等单细胞生物而获得的高产产品，经不仅含有高蛋白，而且含有丰富的维生素和脂类等，既是家禽家畜的良好饲料，又可用来生产高营养的人造蛋白食品。