3優(yōu)勢、問題與潛力
微生物工業(yè)源遠流長,歷史悠久,但其飛速發(fā)展和取得巨大成就,主要是在20世紀,尤其是大規(guī)模的抗生素工業(yè)化的生產和以微生物發(fā)酵生產為主導的氨基酸工業(yè)的誕生,帶動了整個微生物工業(yè)的迅猛進展,生產技術由以傳統(tǒng)釀造技術為主,發(fā)展成以近代發(fā)酵技術為主,生產規(guī)模大,品種多,產品系列化,生產設備精良,機械化程度高,正逐步實現(xiàn)自動化。這些不僅為現(xiàn)代微生物工業(yè)奠定了雄厚基礎,也為現(xiàn)代生物工程的發(fā)展積累了豐富經(jīng)驗,起到了披荊斬棘的先驅作用。
微生物工業(yè)能如此迅速發(fā)展,究其根本原因,在于微生物產品的自身優(yōu)勢和微生物工業(yè)固有的特色。微生物產品的優(yōu)勢可以概括為種類多、用途廣、效果好、副作用少、成本低等。微生物工業(yè)與其他工業(yè)相比較,尤其是與化學工業(yè)相比,具有明顯而突出的特色。
(1)生產設備和技術通用性強,適用于生產多種產品
微生物工業(yè)生產過程大致是:用于生產的菌種→擴大培養(yǎng)→將菌接種到原料中→在適宜條件下發(fā)酵→收集產物→產物后處理→產品。生產設備大同小異、規(guī)范、通用。生產中所用的一些獨特技術,如菌種的分離、觀察、培養(yǎng)、選育、鑒定、保藏技術,無菌操作技術,消毒滅菌技術,固體發(fā)酵技術,深層液體發(fā)酵技術,半固體發(fā)酵技術和固定化細胞或酶技術等,在各種產品的生產中都被采用,其技術操作相同,不同的僅是溫度、壓力或所用材料等。例如,生產抗生素的企業(yè)、設備、人員不變,僅改變發(fā)酵條件和產物后處理,就能順利地生產出氨基酸、維生素、有機酸、酶制劑、細菌殺蟲劑等多種產品。
(2)生產條件溫和,利于安全生產
微生物工業(yè)的生產都是在常溫、常壓條件下進行,無需高溫、高壓,不僅節(jié)約設備費用、能源消耗,更有利于安全生產,保證生產持續(xù)順利進行。
(3)生產原料來源廣、數(shù)量大,有利于發(fā)展生產
微生物工業(yè)所用主要原料,絕大多數(shù)為可再生的生物資源,如淀粉可來源于玉米、小麥等糧食作物,也可來源于木薯、馬鈴薯等作物,更可從野生植物中和農產品加工后所剩下的腳料中獲得,不僅來源廣、數(shù)量大、成本低廉,而且還能變廢為寶。
(4)生產中廢水、廢氣、廢渣少,有利于環(huán)保
微生物工業(yè)中強酸、強堿、有毒化合物用量很少,排放出的廢物容易被控制和凈化。
微生物工業(yè)中存在的問題,最大的還是有害微生物的污染,即非生產所需的微生物混入了生產過程或產品中。輕微的污染使生產產量下降,質量變差,重的污染則使整個產品報廢,企業(yè)損失慘重。因此,微生物工業(yè)生產全過程都需嚴防污染,這樣才能保障穩(wěn)產、高產,取得好的效益。此外,生產菌種優(yōu)良性能的退化,新技術、新工藝、新產品更新的嚴峻挑戰(zhàn),市場的激烈競爭等,也都是微生物工業(yè)中常遇到的難題,對此只有依靠得力的人才、先進的科學技術、一流的營銷和管理來解決。
微生物資源極其豐富,是一個有待人們去挖掘的特大生物資源寶庫,如果利用微生物某些優(yōu)良特性,采用基因重組技術,可以獲得更多的超級細菌、超級微生物,以及具有微生物優(yōu)良性能的動、植物新品種,也將涌現(xiàn)出大批治污“能手”。
國際上微生物工業(yè)的發(fā)展趨勢,一是大規(guī)模化。最大的發(fā)酵罐超過千噸,擴建、新建的許多廠年產量都在萬噸級以上。二是系統(tǒng)化。工廠不僅產品系列化,而且原料、產品、深加工也系統(tǒng)化。三是高新技術化。特別是現(xiàn)代生物學技術的應用和大力加強開發(fā)、研究創(chuàng)新產品。四是高度自動化。尤其是計算機在微生物工業(yè)中的廣泛應用。五是大集團化。許多大企業(yè)、大公司聯(lián)盟、合并,組成大集團公司,搶占世界市場,他們在國際市場的激烈競爭中顯示出雄厚的實力。
我國的微生物工業(yè),在傳統(tǒng)微生物工業(yè)方面有一定的特色和優(yōu)勢,近代微生物工業(yè)的某些產品產量居世界第一,在國際上占有一席之地,但整個微生物工業(yè)的技術水平、產量、品種、檔次與國際先進水平比,還有較大差距。在微生物工業(yè)這片充滿希望的田野里,我國微生物工業(yè)界的同仁,任重而道遠,一定能抓住機遇,勤奮耕耘,迎來豐收的大好時光。
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