宜宾学院：《微生物工程工艺原理》课程教学课件（PPT讲稿）第十一章 发酵经济学

第十一章 发酵经济学 本章为自学内容，要求了解发酵过 程中各单元操作的费用及其控制方法

第十一章 发酵经济学 本章为自学内容，要求了解发酵过 程中各单元操作的费用及其控制方法

第一节 概述 发酵经济学主要讲述关于发酵行业的产 品开发、投资建厂、生产加工、市场需求、 市场经营相关内容，以控制生产成本、增加 产品功能和扩大市场需求为重点

第一节 概述 发酵经济学主要讲述关于发酵行业的产 品开发、投资建厂、生产加工、市场需求、 市场经营相关内容，以控制生产成本、增加 产品功能和扩大市场需求为重点

1、能够生产出优秀产品满足市场需求 2、能够有效的控制和降低成本 一、一个好企业应具备的条件

1、能够生产出优秀产品满足市场需求 2、能够有效的控制和降低成本 一、一个好企业应具备的条件

1、以最低的投资设置可靠的发酵罐及其附属设备；而且能应 用于一定范围的产品种类的发酵过程； 2、原料的价格尽可能的低，利用效率尽可能的高。即使对一 个成熟产品的发酵原料，也应不断地予以研究和调整； 3、所使用的微生物菌株的生产能力是最高的； 4、尽可能少地使用劳动力，在适当的步骤中采用自动化； 5、如果使用分批发酵法，要求在最短周期中，得到最大的产 量；并尽量发挥设备的潜力。为达到这个目的，力争采用分 批补料发酵或连续发酵； 6、以最简单和快速的过程进行产品的回收和精制； 7、废弃物的排放量应是最少的； 8、热和动力的利用是时分充分的； 9、厂房的占地面积最少，但仍留有可发展的余地。 一、要使发酵最经济，应做到下列九点

1、以最低的投资设置可靠的发酵罐及其附属设备；而且能应 用于一定范围的产品种类的发酵过程； 2、原料的价格尽可能的低，利用效率尽可能的高。即使对一 个成熟产品的发酵原料，也应不断地予以研究和调整； 3、所使用的微生物菌株的生产能力是最高的； 4、尽可能少地使用劳动力，在适当的步骤中采用自动化； 5、如果使用分批发酵法，要求在最短周期中，得到最大的产 量；并尽量发挥设备的潜力。为达到这个目的，力争采用分 批补料发酵或连续发酵； 6、以最简单和快速的过程进行产品的回收和精制； 7、废弃物的排放量应是最少的； 8、热和动力的利用是时分充分的； 9、厂房的占地面积最少，但仍留有可发展的余地。 一、要使发酵最经济，应做到下列九点

三、了解市场需求 市场需要是产品研发和生产的基础，它决定产 品能否被市场接受和存在多大的市场规模，直接决 定产品的利润空间和产品的前途

三、了解市场需求 市场需要是产品研发和生产的基础，它决定产 品能否被市场接受和存在多大的市场规模，直接决 定产品的利润空间和产品的前途

只有少数产物的生产是属于低产值-大体积，如溶剂、有机 酸和单细胞蛋白质。大约有100种十分重要的有机化合物是由 微生物发酵生产是经济的。例如：乙醇、正丁醇、丙酮、甘 油和醋酸。一些化学分子结构复杂，或对热不稳定化合物利 用微生物发酵进行生产，其全过程具有经济上的可行性。如 采用多步骤化学合成法生产，则其成本是较昂贵的。 发酵产物生产可分为二大类，即低产值-大体 积；高产值-小体积。 抗生素、甾体、L型氨基酸、维生素等都属于高产值-小 体积的范畴

只有少数产物的生产是属于低产值-大体积，如溶剂、有机 酸和单细胞蛋白质。大约有100种十分重要的有机化合物是由 微生物发酵生产是经济的。例如：乙醇、正丁醇、丙酮、甘 油和醋酸。一些化学分子结构复杂，或对热不稳定化合物利 用微生物发酵进行生产，其全过程具有经济上的可行性。如 采用多步骤化学合成法生产，则其成本是较昂贵的。 发酵产物生产可分为二大类，即低产值-大体 积；高产值-小体积。 抗生素、甾体、L型氨基酸、维生素等都属于高产值-小 体积的范畴

四、开发新产品 1、开发符合市场需求的产品； 2、确定开发的技术水平和难度，确保开发成功； 3、确定开发费用，一定要量力而行； 4、产品开发的准备可行性要高； 5、要控制开发进度，缩短开发时间； 6、开发的产品要容易实现工业化生产。 开发新产品要遵循以下几个原则：

四、开发新产品 1、开发符合市场需求的产品； 2、确定开发的技术水平和难度，确保开发成功； 3、确定开发费用，一定要量力而行； 4、产品开发的准备可行性要高； 5、要控制开发进度，缩短开发时间； 6、开发的产品要容易实现工业化生产。 开发新产品要遵循以下几个原则：

第二节 产品成本控制 产品成本涉及内容广泛，在此主要讨论产品的生 产成本。 对于产品的生产成本主要包括生产菌种、生产工 艺、生产原辅料和产品提取纯化等各步骤的费用

第二节 产品成本控制 产品成本涉及内容广泛，在此主要讨论产品的生 产成本。 对于产品的生产成本主要包括生产菌种、生产工 艺、生产原辅料和产品提取纯化等各步骤的费用

分离筛选重要的工业微生物，要消耗较长时间和较大的 代价，尤其是筛选新抗生素。如Pfizer公司，为了要筛选一 个广谱抗生素而花费了1430000英镑，结果只得到土霉素。 因此要充分利用已经发展起来的各种菌种筛选方法， 如选择性培养筛选、富集培养分离筛选等，以提高菌种的筛 选效率，降低筛选风险。 另外，应该尽量筛选发酵过程中费用低廉的优良菌种。 如在单细胞蛋白质的生产研究中，可筛选嗜热放线菌 （Thermoactinomyces），因为：（1）它的最适生长温度为 55℃，可以节省冷却费用；（2）在蛋白质中，甲硫氨酸含 量较高，可以作为饲料蛋白质的添加剂；（3）菌体呈丝状， 可以简化从发酵液中获得菌体的过滤技术。 一、选育优良菌种 1、优良菌种的筛选

分离筛选重要的工业微生物，要消耗较长时间和较大的 代价，尤其是筛选新抗生素。如Pfizer公司，为了要筛选一 个广谱抗生素而花费了1430000英镑，结果只得到土霉素。 因此要充分利用已经发展起来的各种菌种筛选方法， 如选择性培养筛选、富集培养分离筛选等，以提高菌种的筛 选效率，降低筛选风险。 另外，应该尽量筛选发酵过程中费用低廉的优良菌种。 如在单细胞蛋白质的生产研究中，可筛选嗜热放线菌 （Thermoactinomyces），因为：（1）它的最适生长温度为 55℃，可以节省冷却费用；（2）在蛋白质中，甲硫氨酸含 量较高，可以作为饲料蛋白质的添加剂；（3）菌体呈丝状， 可以简化从发酵液中获得菌体的过滤技术。 一、选育优良菌种 1、优良菌种的筛选

2、生产菌种的改良 利用诱变和选育以改良菌种，对一个已成熟的发酵工艺 过程而言，是提高经济效益的有效途径。如：利用诱变改良 菌种，并结合培养基的改进，明显增加了青霉素的产量，它 从1940年100U/ml上升到目前的80000U/ml左右。 要注意的是：在诱变和选育工作上的时间和金钱的投资 额，需视生成规模而定。例如：有一个发酵过程，其年产量 为453600公斤，每公斤产值为23.5便士，如果使产量增加 1%时只能增加1070英镑收入，因而不值得投资支持菌种选 育计划。如果生成规模扩大十倍，即使也只提高1%产量， 增加的产值就是10700英镑，这些收入足以支付菌种的研究 费用。如果可提高10%产量，则可使产值增加到107000英镑， 这时，经济效益就大大超过菌种选育的费用

2、生产菌种的改良 利用诱变和选育以改良菌种，对一个已成熟的发酵工艺 过程而言，是提高经济效益的有效途径。如：利用诱变改良 菌种，并结合培养基的改进，明显增加了青霉素的产量，它 从1940年100U/ml上升到目前的80000U/ml左右。 要注意的是：在诱变和选育工作上的时间和金钱的投资 额，需视生成规模而定。例如：有一个发酵过程，其年产量 为453600公斤，每公斤产值为23.5便士，如果使产量增加 1%时只能增加1070英镑收入，因而不值得投资支持菌种选 育计划。如果生成规模扩大十倍，即使也只提高1%产量， 增加的产值就是10700英镑，这些收入足以支付菌种的研究 费用。如果可提高10%产量，则可使产值增加到107000英镑， 这时，经济效益就大大超过菌种选育的费用