32、发酵工业：从微生物到高价值产物

发酵工业：从微生物到高价值产物

在工业生产中，发酵技术凭借微生物的神奇力量，能够将各种原料转化为众多具有重要价值的产品。下面我们就深入了解一下发酵技术在工业化学品、维生素、酶以及制药等领域的应用。

单细胞蛋白的生产

微生物在单细胞蛋白（SCP）的生产中扮演着关键角色。甲基菌属微生物可将甲醇转化为单细胞蛋白，其工艺条件与甲烷转化过程类似，但细胞的收集采用电化学聚集和过滤的方法。而酵母细胞（解脂假丝酵母）能将正构烷烃转化为SCP，英国石油公司开发的工艺在无菌条件下使用连续搅拌釜式反应器，SCP通过离心收集后进行喷雾干燥。从质量平衡方程可以看出，与甲烷工艺相比，该过程产生的热量更少，所需的氧气也略少。

1.12 kg 石蜡 + 2.56 kg O₂ -> 0.13 kg CO₂ + 1.08 kg H₂O + 8 kcal 

工业化学品的发酵生产

乙醇

乙醇是一种具有广泛工业用途的伯醇，可通过发酵含糖原料来生产。酒精发酵是工业发酵中历史最悠久且最重要的例子之一，传统上用于生产酒精饮料，如今在化工和汽车行业也发挥着重要作用。乙醇最大的潜在用途是作为汽车燃料，既可以直接使用，也可以作为普通汽油的辛烷值提升剂和含氧化合物。在美国，它被大力推广以替代甲基叔丁基醚（MTBE）。此外，乙醇还是化妆品和制药行业的重要溶剂和起始原料，在医学上也广泛用作消毒剂。
乙醇的生产过程如下：
1. 原料准备 ：甘蔗或高粱需粉碎以提取简单糖分；淀粉类农产品或废弃物则通过加水、酶和加热（酶水解），分液化和糖化两个阶段转化为糖类。
2.