【正文】 ，米曲霉含有多種酶類，糖化型淀粉酶和蛋白酶都較強(qiáng)主要用在釀酒的糖化曲和制醬油的醬油曲。如單細(xì)胞蛋白質(zhì) 、 酵母片 、 核糖核酸 、 核苷酸 、 輔酶 A、脂肪酸及乳糖酶等 。不完全統(tǒng)計(jì)，目前，自然界發(fā)現(xiàn)和分離了 5500種以上的抗生素，其中放線菌產(chǎn)生的有 4400多種。 ， 在工業(yè)上利用大腸桿菌的谷氨酸脫羧酶進(jìn)行谷氨酸定量分析 。 ◆ 新型分離方法和設(shè)備的研發(fā) ， 特別是針對蛋白質(zhì) 、 多肽產(chǎn)品的分離 。據(jù)美國和歐盟預(yù)測生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)在未來 10年內(nèi)將增長 1020倍，生物化工產(chǎn)品在化學(xué)工業(yè)中的比重也將提高一倍。它即可視為化學(xué)工廠的一個(gè)分之，又可認(rèn)為是生物工程的一個(gè)組成部分。 20世紀(jì) 40年代 ,抗生素的發(fā)展 ,使生化工程誕生 . 特點(diǎn)是好氣發(fā)酵 ,產(chǎn)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,次級代謝物 , 培養(yǎng)液含量低 ,無菌條件高 . 20世紀(jì) 50年代 , 氨基酸工業(yè) , 60年代 : 酶制劑 . 70 年代 : 干擾素 , 胰島素 , 生長激素 , 乙肝疫苗 , 單克隆抗體 . 9 1985 年 1996 年 領(lǐng)域 銷售額 / 億元 占總銷售額 /% 銷售額 /億元 占總銷售額 /% 農(nóng)業(yè) 醫(yī)藥 輕化工 合計(jì) 1 . 4 0 . 2 1 2 . 6 54 8 38 100 15 2 1 . 2 7 7 . 9 1 1 4 . 1 1 3 . 1 1 8 . 6 6 8 . 3 100 我國現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品年銷售情況 10 11 生物化工產(chǎn)品的特定產(chǎn)物和反應(yīng)條件，決定了常規(guī)工業(yè)反應(yīng)裝置和分離純化設(shè)備必須經(jīng)過專門的設(shè)計(jì)和改進(jìn)后才能得以應(yīng)用，新型高性能的生化反應(yīng)器和高效分離純化設(shè)備、分離介質(zhì)以及反應(yīng)工藝及分離工藝的研制開發(fā)是生物化工產(chǎn)業(yè)開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。重點(diǎn)在于生物安全。 包括醋酸桿菌屬 （ Acetobacter） ,乳酸桿菌屬 （ Lactobacillus） ,芽孢桿菌屬 （ Bacillus） ,如枯草芽孢桿菌（ Bacillus subtilis） 可生產(chǎn) α 淀粉酶和蛋白酶和 5’ 核苷酸酶等 。介于細(xì)菌和霉菌呈長的細(xì)絲，與霉菌相似，但寬度與細(xì)菌相似，無橫隔，為單細(xì)胞，菌絲無完整的核，為原核生物。如絳紅小單胞菌和棘孢小單孢菌屬都產(chǎn)（產(chǎn)慶大霉素） 17 單細(xì)胞 ， 卵圓形 ， 圓形或圓柱形 。其繁殖能力強(qiáng)，以無性和有性孢子繁殖，生長方式以菌絲末端伸長和頂端分支。如多糖 ， 橡膠物質(zhì) ， 抗癌藥物的開發(fā) “ 1， 2β葡萄糖苷酶及某些多糖物質(zhì)具有抗癌作用 。 杜氏藻（鹽藻 ) 光能轉(zhuǎn)化率高，生長繁殖快的單細(xì)胞藻。 波長在 () 107 m的 X 射線 /γ 射線 (Co60) 在 工業(yè)上還少采用。 35 利用過濾的方法截留微生物的方法。 射線滅菌法 用射線穿透微生物細(xì)胞進(jìn)行滅菌 使用方便，但穿透能力較差，適用范圍有限 一般只適用于無菌室，無菌箱搖瓶間和器皿表面的消毒 化學(xué)式劑滅菌法 利用化學(xué)試劑對微生物的氧化作用或損傷細(xì)胞等進(jìn) 行滅菌 使用方法較廣，可用于無法用加熱方法進(jìn)行滅菌的物品 常用于環(huán)境空氣的滅菌及一些表面的滅菌 過濾除菌法 利用過濾介質(zhì)將微生物菌體細(xì)胞過濾進(jìn)行除菌 不改變物性而達(dá)到滅菌目的，設(shè)備要求高 常用于生產(chǎn)中空氣的凈化除菌，少數(shù)用于容易被熱破壞的培養(yǎng)基的滅菌 37 . 培養(yǎng)基滅菌 培養(yǎng)基中含有豐富的營養(yǎng)，工業(yè)化生產(chǎn)中，體積大，生產(chǎn)的時(shí)間長，很易受到雜菌的污染。 B:非對數(shù)死亡規(guī)律 ： 對于耐熱性的微生物芽孢，其死亡不符合對數(shù)規(guī)律。其關(guān)系用Arrhenius方程表示 : K=Aexp(－ ⊿ E/RT) 41 42 式中： A— 常數(shù)（ s1 or min1)； R— 氣體常數(shù)， J/mol?K。滅菌溫度升高時(shí)，微生物殺死速率的提高要超過營養(yǎng)成分破壞的速率。 ②培養(yǎng)基的物理狀態(tài)：導(dǎo)熱方式 ③培養(yǎng)基的 pH ④ 培養(yǎng)基中的微生物量。其認(rèn)為當(dāng)溫度超過 100℃ 后，才能具有殺滅微生物的作用，并且隨著溫度的升高，該作用也隨之增大。27min. ● 冷卻管：將培養(yǎng)基迅速冷卻到 4050 ℃ ，輸送到滅菌后的發(fā)酵罐內(nèi) 59 噴射加熱連續(xù)滅菌流程 60 薄板換熱器連續(xù)滅菌流程 作業(yè)： P90。 空氣滅菌的方法 空氣中微生物種類：包括細(xì)菌、細(xì)菌和霉菌孢子，酵母菌和病毒。 P1, P2 —分別是壓縮前后的的空氣壓力， Pa。 66 － 介質(zhì)過濾除菌法 工業(yè)上最常用的空氣除菌方法。,微生物直徑 181。 布朗擴(kuò)散作用于微粒和纖維直徑有關(guān)，并與流速成反比，在流速很小時(shí)，是介質(zhì)過濾除菌的重要作用機(jī)理之一。 空氣過濾時(shí)的對數(shù)穿透定律 當(dāng)空氣中的微粒穿過一定厚度的濾層時(shí)，不斷地被捕捉，含量逐漸減少，表現(xiàn)為類似一級衰減規(guī)律的形式即： dN/dl= － KN…………………………………………… ① 73 初始條件： N0,N, 進(jìn)出濾層微生物的濃度。 79 提高過濾除菌效率的措施 減少進(jìn)口空氣的菌數(shù) 加強(qiáng)生產(chǎn)場地的衛(wèi)生管理 選擇壓縮空氣站為上風(fēng)口 提高采風(fēng)位置 加強(qiáng)空氣預(yù)處理 設(shè)計(jì)和安裝合理的空氣過濾器，選用除菌效率高的過濾介質(zhì) 設(shè)計(jì)合理的空氣預(yù)處理設(shè)備，達(dá)到除油、水和雜質(zhì)的目的 降低進(jìn)入空氣過濾器的空氣的相對濕度，保證過濾介質(zhì)在干燥的狀態(tài)下工作 使用無油壓縮機(jī) 加強(qiáng)冷卻和去油、水 提高空氣溫度，以降低相對濕度 。 選取空氣塵埃小的空氣，延長過濾器的壽命（高空采風(fēng)）。 72 過濾除菌機(jī)制隨著流速的不同，其中到作用的機(jī)制也不同。 67 ● 慣性撞擊截流作用機(jī)理 為空氣過濾器的主要作用。 過濾介質(zhì)孔隙 絕對過濾 :孔徑 ( 181。 實(shí)際工藝所采用進(jìn)口空氣溫度 T1=6070 ℃, P2/P1=6,則出口溫度達(dá)到 200 ℃ 以上（ 203217℃ ），即可達(dá)到滅菌的目的。 數(shù)量與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。3。 已知 121 ℃ 的 K= min1 解：發(fā)酵液在殺菌前后體積不變 ∴ ▽ 總 = ㏑ N0/N= ㏑ 1011/ 103= ㏑ 1014 = ▽ 加 = 16/21= ▽ 冷 = 17/21= 又 ∵ ▽ 總 =▽ 加 + ▽ 保 + ▽ 冷 ∴ ▽ 保 == 56 ∵ ▽ 保 = ∫0t Aexp(－ ⊿ E/RT)dt=Kt ∴ t= ▽ 保 /K=(min) 升溫階段對滅菌的貢獻(xiàn)▽ 加 / ▽ 總 =降溫階段對滅菌的貢獻(xiàn)▽ 冷 / ▽ 總 =從上例說明升溫和冷卻階段對整個(gè)滅菌過程來說，效果十分可觀。水 ⑥微生物細(xì)胞菌齡 ⑦微生物的耐熱性，細(xì)菌芽孢最耐熱 ⑧空氣排出情況 ⑨泡沫：熱量傳遞難