生化過程

體內生化反應都由酶催化，酶和反應物溶於內環境的水中，才能發生反應，水為體內物質提供載體和介質。生化反應即生物化學反應，就是指在生物體內進行的化學反應。。

基本介紹

• 中文名：生化過程
• 外文名：biochemical process
• 要點：生物參與
• 過程：反應、分離、純化、處理
• 特點：學科交叉
• 參與要素：酶和反應物

定義與特點

定義

生化過程是由生物參與的各種反應、分離、純化等製備和處理過程，它涉及生物學、生物化學、化學工程等學科，是一處眾多學科交叉的領域。

特點

細菌和其他微生物在代謝過程中，將複雜的有機物分解成為簡單的、較穩定的物質的過程

受污染河流的自淨、污泥消化以及所有放心水二級處理的都是這一過程的結果。包括好氧處理和厭氧處理的全過程。

機理

生化過程機理複雜，其初期、中期、終止期的過程機理都不同，生化過程對外部環境要求較高，參數間互相關聯，而控制要求通常又較高，控制起來難度比較大。生化過程中，有許多物流需要定員輸送，如壓縮空氣、流加物料等，這就要求流址控制；隨著微生物的生長會產生大最泡沫，從而降低反應器體積的利用率，這就需要進行消泡控制；生化反應的溫度是生物生長成型的正要參數，所以就要有溫度控制。這些用溫度、流量、罐莊、泡沫以及pH 值、溶解氧等的控制，就構成了生化過程的主要控制系統。

生化過程的主要控制系統

( I ) 流址控制 流撾控制系統是生化過程最常見的控制系統之一，包括進入空氣流賃、培養基流拭和補料流址的控制。

(2) 壓力控制，
主要是指發酵罐的壓力控制，採用簡單的定值控制即可。提高發酵罐壓力有利於增大溶氧濃度，但也使二氧化碳濃度增大。要注意的是，發酵罐壓力和罐內空氣損的相互關聯嚴重，這兩個控制迴路不宜同時使用。

(3) 生化反應盆溫度控制
對於特定的微生物，都有適宜的生長溫度，所以生化反應條（發酵罐）的溫度是一個很重要的生物生長環境參數，在生化反應過程中是必須加以嚴格控制的。

(4) 消泡控制
發酵過程中，由於通氣、攪拌、代謝氣體逸出等原因，會產生大散泡沫，給發酵造成困難，並易使泡沫夾帶發酵液從排氣管道溢出，形成“逃液”等不良後果。

( 5 ) pH 值控制
pH 值與代謝過程的進行和代謝產物的合成密切相關。

( 6 ) 溶氧濃度控制
在耗氧型生化反應中，必須保持一定的溶解氧濃度， 若供氧不足會抑制微生物的生長和代謝的進行。溶氧濃度受耗氧和傳氧雙方面的影響。

生化過程控制舉例

谷氨酸發酐反應器的控制：

谷氨酸是味稍的脹料，其發酵過桿是在通風供氧和適宜溫度、酸度條件下緩慢進行的仕化過程。發酵過程中，環境因素控制不當，會產生” 發酵轉換” 現象，改變微生物代謝途徑，導致產量銳減，副產酸大大增加， 直接影響生產效益。通風拭、p H 值、溫度、適當的補糖是保證發酵正常進行的關鍵因素， 應當嚴格控制。

由於谷氨酸的發酵過程具有較強的非線性和時變性，而且在不同的微生物生長期，所需要的環境參數有比較大的差異，所以許多控制同路的設定值是特定的時間函式並需要根據發酵情況不斷修正。因此谷氨酸生產過程控制多採用計符機控制，以便更好地實現上述要求。