生物工程生物技术专业英语翻译2样稿样稿.doc

第四章 发酵技术
发酵本质
发酵技术起源是大量利用微生物生产食品和饮料，像奶酪、酸乳酪、酒精饮料、醋、泡菜、腌菜及sausages、酱油和很多其它Oriental fermentation（）。今天这些产品大规模生产过程是过去家庭内部生产活动放大版本。和产品形成发展齐头并进是对微生物在除去不喜爱废物过程中所饰演角色认识，这使得大规模世界范围服务业出现，包含水净化、污水处理及垃圾处理。发酵技术新扩展利用微生物（1）过量生产关键特殊代谢物像甘油、醋酸、乳酸、丙酮、butyl alcohol, butane diol,有机酸、氨基酸、维生素、多糖和黄原胶；（2）生产有用次级代谢物（代谢物群体其在生产它们微生物生命中发挥作用仿佛不能很快被认识到）像青霉素、链霉素、土孢菌素、头孢菌素、赤霉素、生物碱、放线菌素；和（3）生产酶作为想要工业产品像胞外酶淀粉酶、蛋白酶、果胶酶或胞内酶像转化酶、天冬酰胺酶、尿酸氧化酶、限制性核酸内切酶和DNA连结酶。最近，发酵技术开始利用高等植物和动物细胞进行我们所知道细胞或组织培养。植物细胞培养关键针对生产次级代谢物如生物碱、香水和调味品，而动物组织培养开始关注是蛋白质分子形成如干扰素、单克隆抗体和很多其它蛋白质。
大大肯定了发酵产品未来市场，因为limited exception, 经过化学方法不能经济生产这些产品
。而且，经济性也发生在基因工程有机体而含有独特和更高生产能力。发酵技术产品商业市场是无限不过最终要取决于经济和安全性方面考虑。 商业发酵过程是in essence很相同不管选择是什么有机体、用是什么培养基及形成什么产物。在全部情况下，大量含有一致特征细胞在限制控制条件下生长。同一个装置经过微小改动就能够用来生产酶、抗生素、有机化学试剂或单细胞蛋白。发酵过程最简单形式就是仅仅是with a nutrient broth微生物混合，并使组分发生反应。更为优异和复杂大规模生产过程需要对整体环境控制从而使发酵过程能够有效地进行，更为关键是，能够正确地进行反复，用相同量原料、broth和cell inoculum生产出相同量产物。
全部生物工程过程全部是在一个容器或生物反应器中进行。在过去三十年里，大部分共同生物反应器物理形式没有发生多大改动。然而，最近，设计出了很多新型生物反应器，它们将越来越主动参与到生物工程中。生物反应器关键功效是降低一个产品或这服务生产成本，而在设计和功效不停改善后面驱动力是提升产品形成速度和产品或服务质量需求。研究开始考虑愈加好aseptic 设计和操作、愈加好过程控制包含计算机使用及怎样去愈加好了解一个系统尤其是热量和质量转移系统速度控制步骤。
在生物工程中，处理过程可认为是成本转化（conversion cost intensive）或成本回收（recovery cost intensive）。对于conversion cost intensive，体积生产力Qp是关键，而对于recovery cost intensive，产品浓度P是降低成本关键标准。，。
用于生物工程生物反应器有三种关键操作方法和两种形式生物催化。生物反应器可在分批式、半连续（分批给料fed-batch）或连续基础上进行操作。反应能够在稳定或搅动（agitated）培养液中，在有氧或无氧、水溶液或低湿度（固体底物发酵）条件下进行。Biocatalyst能够是处于生长状态或不处于生长状态细胞或是分离酶用作可溶或固定catalyst。总体上，生物反应器中发生反应是在温和pH（近中性）和温度（20-65℃）条件下进行。在大部分生物反应器里，反应过程是在水相中进行，产品streams就相对被稀释了。
对生物反应器过程优化包含降低原料（比如，养分、前体、酸/碱、空气）和能量（能量消耗以平均每十二个月16%速度上涨）使用，在回收前提升broth中产物纯度和质量。过程优化是经过控制过程物理和化学参数来实现。。
这章余下内容将关注在生物反应器中微生物进行生长原理，而且更为关注用于产品形成微生物细胞。
不管酶是以水溶液还是固定化形式发挥作用，针对于它所采取生物反应器和特定类型固定化微生物细胞系统一起将在第五章中讲述。
水溶液系统中微生物培养原理
有机体生长能够看作是以质量形式或是以细胞数目形式所反应细胞物质增加，而且是高度一致（coordinated）一系列（series）以酶催化生物步骤结果。
生长最好表示取决于必需养分传输到细胞表面（质量传输）和维持最好环境参数如温度和pH。
生物反应器中细