第十一章第十一章生物化工技术生物化工技术第一节概述 生物化工的简单介绍: 生物化工是生物学技术和化学工程技术相互融合的新型学科,它以生物来源的物质为原料,通过生物活性物质为催化剂使其转化,或用其他生物技术进行制备、纯化,从而得到我们预期的产品。生物化工作为生物技术下游过程的支撑学科,对生物技术的发展和产业的建立起着十分重要的作用, 它是基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程走向产业化的必由之路。同时也是生物技术的一个重要组成部分。 国内外生物化工现状: 目前全球已拥有年销售额大于 10亿美元的生物技术产品数 10个。到本世纪末,全球生物化工工业产品销售额可达1000 亿美元。仅美国从事生物技术制品生产的公司约 1300 多家,其中较大的生物制药公司有 225 家,年工业投资达 350 亿美元。生物化工是生物技术产业化的关键,目前生物技术主要在医药、农业及保健食品领域,但是生物化工在化学品的制备中发展是最快的,每年以 18%的速度发展,许多过去以化学法生产的化学品如丙烯酰胺等都开始采用生物法生产,可见生物化工在化学工业中的重要作用。 与传统化学工业相比,生物化工的优点: (1)原料可再生(2)反应条件温和(3)反应专一性强,副反应少(4)生产工艺简单,可实现连续化操作,可节省能源, 减少环境污染(5)可解决传统生产方法和技术中难以解决的问题。(6)可按照需要利用生物技术手段创造新物种、新产品以及其他有经济价值的生命类型。第二节生物催化生物催化是用生物催化剂来对底物进行催化反应,生物催化剂通常是完整细胞或酶。工业生物催化技术是生物技术应用中一个关键领域,是生物技术革命的第三个浪潮。工业生物催化技术是生物学、化学和现代过程工程的综合技术。 生物催化的优缺点(1)优点: 工业催化在常温、常压下进行反应,具有投资少、耗能低以及温室气体排放量低的优点,而且生物催化剂是微生物和蛋白质,可生物降解,环境友好,具有极高的催化效率,并具有高度专一性,包括化学专一性和立体专一性等,能够有效催化手性反应等一般化学催化剂难以完成的反应。(2)缺点: 生物催化剂在反应介质中往往不稳定; 目前可用于工业化应用的生物催化剂还太少; 生物催化剂开发的周期较长。 生物催化剂的来源
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