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  • 工业发酵

    工业发酵是指靠微生物的生命活动而实现的工业生产。

    编辑摘要

     工业生产上笼统地把一切依靠微生物的生命活动而实现的工业生产均称为发酵。这样定义的发酵就是工业发酵 微生物是工业发酵的灵魂,没有微生物就没有工业发酵。

     工业发酵就是通过微生物的生命活动,把发酵原料转化为人类所需要的微生物产品的过程。

     工业发酵要依靠微生物的生命活动,生命活动依靠生物氧化提供的代谢能(metabolic energy)来支撑,因此工业发酵应该覆盖微生物生理学中生物氧化的所有方式:有氧呼吸、无氧呼吸和发酵
          
    近百年来,随着科学技术的进步,工业发酵发生了划时代的变革,已经从利用自然界中原有的微生物进行发酵生产的阶段进入到按照人的意愿改造成具有特殊性能的微生物以生产人类所需要的发酵产品的新阶段。

    1)工业发酵的研究从典型的工业发酵开始

     最常见的工业发酵一般符合以下三个条件:

         ①         使用的菌种属于化能异养型微生物,

         ②         目的产物属于初级代谢产物能量代谢副产物

         ③         目的产物在细胞内生成后被分泌到细胞外。

     符合以上条件的工业发酵叫做典型的工业发酵。

     对工业发酵理论的研究从典型的工业发酵开始。

     第一个台阶,系统地研究化能异养型微生物的工业发酵的理论;

     第二个台阶,系统地研究其他营养类型微生物的工业发酵的理论;

     第三个台阶,系统地研究微生物利用碳以外元素工业发酵的理论。

    2)工业发酵理论

     第一个台阶的研究建立了微生物生命活动的三个基本假设(发酵学三假说)。它们是改造和利用微生物的理论基础。用这三个基本假设来分析典型的工业发酵,出现了:

             工业发酵的微生物生物机器的新思路,

             为工业生产服务的工业发酵若干推理

             工业微生物育种和发酵工艺控制的“五字策略”。

    3)研究工业发酵的思路

     工业发酵→【从一般到特殊】→典型的工业发酵→【从特殊到一般】→生物机器、细胞机器的概念模式→【深入研究以发现自然规律】→自然规律(微生物生命活动的三个基本假说)→【从一般到特殊:将自然规律运用到典型的工业发酵】→细胞机器亚稳态物流模式→载流路径→五段式→五字策略→【从特殊到一般】→对未来发酵工业生产的预测

     

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