浅谈生物化工技术的新进展.doc

浅谈生物化工技术的新进展
【摘 要】在生物化工技术稳健发展的新常态下,其与其他学科的融合度不断加深,使生物化工研究领域随之得以拓展,相关技术与人们生活生产的交集不断增多,体现出了生物化工技术的研究与发展价值,论文分析了生物化工程设计、工程研究、操作优化与控制等内容,旨在得到目标产物,落实生物化工产业發展目标。然而,相较于西方发达国家,我国生物化工技术研究与发展相对滞后,这也为本次研究创造了条件。基于此,为推动我国生物化工产业的稳健发展,探究生物化工技术新进展显得尤为重要。
2 生物化工新型催化技术
生物化工产品制造需在高压、高温等特定催化环境中剧烈进行,生物体复杂反应则在常温下受酶催化展开相关反应活动,反应在常规、温和状态下进行。酶的来源有植物、动物、微生物等,其中微生物是酶的主要来源,主要源于微生物种类多、培养容易、酶源丰富,在人工控制下可以大规模应用在生物化工产业中。然而酶存在回收困难、纯化烦琐、稳定性差等应用困难,为解决相关困难在特定环境下将酶与孔隙载体材料,如纤维素、琼脂、海藻盐、聚丙烯酰***凝脂等材料,通过化学键结合、物理吸附、生物结合等途径结合在一起,加之固定转化技术,实现酶连续催化反应目标,为生物合成产品工业化制造提供催化条件。为规避纯化、提取、固定化过程对酶催化活性带来的不良影响,可采用微生物固定化技术、细胞固定化等技术,在细胞或微生物与酶不分离的前提下,将微生物或细胞整体固定起来,使生物体可通过微生物一步完成反应任务,削减反应流程,体现生物化工新型催化技术的应用价值。
3 生物化工新型生产技术
利用生物化工新型生产技术颠覆传统化学转化模式,拓宽生物化工发展思路,得到全新生产工艺及产品。例如,甘油发酵生产法,在化学原料生产成本不断追加的情况下,可以取代原有提取法、化解法,使甘油生产更加经济高效,相较于传统生产技术,发酵生产法原料来源渠道较为广泛,对设备的要求不高,为此在行业内有广阔的发展前景。经研究发现,可以用于甘油生产的原料有耐高渗压酵母、酿酒酵母等,在技术应用进程中受菌株影响得到不同合成结果。淀粉是发酵法主要原料,技术应用环境有一定优势。我国甘油发酵技术应用水平较高,能生产食品级及药用甘油,然而化学法甘油与发酵法甘油竞争仍然激烈,二者经济性与石油价格呈正相关,在自动化技术、信息技术稳健发展的新常态下,发酵工业将与各类微生物融合,加大甘油发酵代谢研究力度,尤其在基因工程应用、开发高产菌的前提下,将助力生物法甘油生产技术的广泛应用。
作为重要的化工原料,1,3-丙二醇不仅是优质抗冻剂、溶剂、保护剂,还可进行各类化学合成反应,生成聚醚、聚酯、聚氨酯等物质,当前1,3-丙二醇均利用化学法生产,这不仅消耗过多有限资源,还对自然环境带来一定污染,为此,应用生物转化法可以在生产1,3-丙二醇基础上,体现“绿色化学”技术优势,将葡萄糖或甘油及相关可再生资源作为原材料进行生产,不仅可以减少对环境的污染,还能实现高效生产目标,推动生物化工产业的可持续发展[1]。在菌种改造过程中应用基因工程技术,可以拓展生物化工技术应用领域,通过转基因研究微生物,运用廉价底物应用一步发酵法,还可进行两步发酵或微生物混合发酵。
4 生物化工新型材料技术
生物化工技术在探索全新生化工艺的同时,还能制造传统