生物工艺学 向文胜 5390244
生 物 工 艺 学 向 文 胜 5390244
第 生物工艺学慨论 1.1生物工艺学( biotechnology)的定义和特点 生物技术是应用自然科学及工程学原理,依 靠生物作用剂( biological agents)的作用将物料 进行加工以提供产品或社会服务的技术。 生物作用剂可以是:酶、整体细胞或多细胞, 般称生物催化剂
第一章 生物工艺学慨论 1.1 生物工艺学（biotechnology） 的定义和 特点 生物技术是应用自然科学及工程学原理，依 靠生物作用剂（biological agents) 的作用将物料 进行加工以提供产品或社会服务的技术。 生物作用剂可以是：酶、整体细胞或多细胞， 一般称生物催化剂
生物技术是将生物化学、生物学、微生 物学和化学工程应用于关于工业生产过程 医药卫生、能源及农业的产品)及环境保 护的技术 国际纯粹及应用化学联合会,1981 生物技术是对生物作用和生物物料加以 评价和应用,并进行工业产品生产的技术。 Moo-Youg 生物技术是生物系统或生物过程的工业 利用。 His
生物技术是将生物化学、生物学、微生 物学和化学工程应用于关于工业生产过程 （医药卫生、能源及农业的产品）及环境保 护的技术。 国际纯粹及应用化学联合会，1981 生物技术是对生物作用和生物物料加以 评价和应用，并进行工业产品生产的技术。 Moo-Youg 生物技术是生物系统或生物过程的工业 利用。 Higgins
特点: 1多学科、多技术的结合 2生物作用剂(生物催化剂)的参与 3目的是建立工业生产过程或进行社 会服务,这一过程称为生物反应过程 bioprocess)
特点： 1 多学科、多技术的结合 2 生物作用剂（生物催化剂）的参与 3 目的是建立工业生产过程或进行社 会服务，这一过程称为生物反应过程 （ bioprocess)
1.1.1生物技术的多学科性
1.1.1 生物技术的多学科性 生物学 化学 工程学 生物工程 生物化学 生物技术 化学工程
1.1.2生物催化剂的特性 生物催化剂是游离的或固定化的细胞或酶的总称 游离( free cells) 细胞(微生物 活细胞(增殖细胞) 动物、植物)固定化 生物催化剂 灭活细胞(休止细胞) 游离 酶 固定化( immobilized)
1.1.2 生物催化剂的特性 生物催化剂是游离的或固定化的细胞或酶的总称。 游离（free cells） 细胞（微生物、 活细胞（增殖细胞） 动物、植物） 固定化 生物催化剂 灭活细胞（休止细胞） 游离 酶 固定化(immobilized)
生物催化剂特点 优点 常温、常压下反应 反应速率大 催化作用专 价格低廉
生物催化剂特点 一、优点 • 常温、常压下反应 • 反应速率大 • 催化作用专一 • 价格低廉
缺点 稳定性差 控制条件严格 易变异
二、缺点 • 稳定性差 • 控制条件严格 • 易变异
活细胞催化剂与酶催化剂的比较 项目活细胞催化剂(用于发酵过程)酶催化剂(用于酶反应过程) 用途系列的串联反应,产物可以是细胞本|单酶系统时,用于单一反应。多酶系统 身或简单以至复杂的代谢产物时,可用于若干串联反应或多底物多 产物反应 来源和价在发酵开始时,接λ少童种子液,即丨从细胞中提取,技术要求較高,除若干 格 能在过程中自行增殖,价格低廉千大宗商品酶制外,价格昂贵 稳定性略高,但须不断保持其稳定性 较差,只有高稳定性的或经稳定性修饰 的才能在工业上应用 辅酶再生在新陈代谢中自行解决 在需要进行辅酶再生的反应中,技术和 经济可题难以解决 原料要求可用粗原料,但要考虎菌体生长和产简单,但要求较高纯度的化合物作底物 物形成需要成分作培养基
活细胞催化剂与酶催化剂的比较
续上表 反时间长一天左右至一周上 短树分钟至树小时 反应器及体积较大,但较简单,大多用于分批体积较小,但较复杂对游离酶用分批 操作方式|釜式发醉罐:在用固定化细胞时,也|釜式或连续流超滤膜反应器:对固定化 可用固定床,流化床反应器进行连续|酶,以连续固定床、流化床反应器为主 操作 过程控制复杂,过程常分菌体生长和产物形式|简单 两个阶段:物科成分及性质复杂,代 谢途径难于控制 产品分离|复杂,反应终了时产物含量低,副产|简单 物较多,且含有菌体 工业应用|较多,常见的有数十种 较少,目前用于工业生产的不超过10 分钟
续上表