微生物发酵过程自动控制装置设计

自1201 江明跃

一．课题的研究意义

生活中离不开微生物,酱油,味精,啤酒,醋等等都是微生物发酵的产物；药用的大多数抗生素,食品中的好多添加剂,也都是微生物发酵的结果#183;#183;#183;可见微生物在我们的生活中扮演着非常重要的角色。微生物工程又称微生物发酵工程，它是指利用微生物的特定性状，通过现代工程技术生产有用物质，或直接应用于工业化生产的一种技术体系。它主要包括菌体的生产和应用，微生物代谢产物的生产，微生物机能的利用以及菌种的选育和保藏等技术^[1]。20世纪70 年代以来，它已与基因重组、细胞融合、蛋白质工程等新技术相结合，发展成为现代微生物发酵工程，并形成了抗生素、酶制剂、维生素及氨基酸等新产业^[2]。微生物发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程^[3]。发酵工程的三个阶段均分别有它们各自的工艺原理和设备及过程控制原理，它们一起构成发酵工程原理。

发酵工程是现代生物工程技术中应用最广泛的技术，因为它具有生产条件温和，原料来源丰富且价格低廉，产物专一，废弃物对环境污染小和容易处理等特点，因此发酵工程在医药工业、食品工业、农业、冶金工业、环境保护等许多领域得到了广泛的应用，逐步形成了规模庞大的发酵工业在一些发达国家，发酵工业的总产值占到国民生产总值的5%左右。发酵工程在医药工业和食品工业上的应用十分广泛，生产出了如抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸、核苷酸（如肌苷）等。

因此对微生物发酵过程以及发酵过程控制装置的研究也就显得相当重要了，研究意义就更不用说明。本课题为微生物发酵过程自动控制设备的设计，是在前辈们的研究基础上，进行学习为主的研究，以熟悉这一有着广泛应用的技术的更深刻的理解，同时也是对本专业的专业知识的检验，巩固与拓展，因此该课题是有着重要现实意义的，这个课题的研究目的就是要了解微生物发酵过程，设计出合理的自动控制装置，从而使得发酵过程得以安全高效地进行。