发酵法生产生物技术产品的流程技术
生物技术正发展成为工业关键性技术 - 尤其是通过生物技术产品的发酵生产。其能够实现可持续的生物基生产工艺,并从根本上改变现有的供应链。对于克朗斯而言,这开启了生物工艺技术领域的新前景 - 这一切建立在过程与工艺技术领域多年积累的专业经验之上。
啤酒酿造本身就被视为最古老的生物技术应用之一,尽管当时人们对其背后的工艺流程尚无科学认知。如今,这已发展成为一个独立的技术分支 - 蕴藏着巨大的潜力。
因为生物技术利用微生物或其代谢产物(如酶),将来自不同原材料的底物转化为增值产品。随着微生物学以及工艺技术和自动化领域的科学进步,生物技术已从中发展成为众多行业的关键技术 - 涵盖食品、化工乃至制药领域。
生物技术:基础知识和分类
生物技术是指利用生物系统 - 如细菌、酵母、真菌或细胞培养物 - 来生产单个分子或整个细胞群。在自然界中,植物的生长就是这一过程的体现;在饮料行业中,啤酒或葡萄酒的生产也正是基于这一原理。因为生物技术的核心是发酵。在工业环境中,这意味着糖、蛋白质或脂肪等底物在密闭储罐中,在特定的工艺条件(温度、pH 值、氧气、时间)下被转化为目标产物。
工业供应链的生物化转型以及使其更具可持续性的努力,正变得越来越重要。
- 因为无需使用石油或天然气等化石资源,表面活性剂、农药、肥料、塑料或燃料等产品均可基于生物技术工艺进行生产。
- 此外,食品、饮料及农业工业中的副产物(如啤酒生产中的麦糟)也具有通过发酵实现增值的潜力 - 例如转化为蛋白质或沼气。
克朗斯集团:工艺技术专业知识
克朗斯集团在生物技术工艺方面的专业知识已有数十年的积累:一方面来自子公司斯坦尼克的酿造技术专长,另一方面也来自饮料行业中的其他工艺技术和无菌应用。如今,当需要开拓生物技术工艺的更多应用领域时,克朗斯能够充分发挥其优势。
因为从根本上说,所有生物技术工艺都以工艺技术要求为基础:
- 具体而言,这意味着单元操作(粉碎、分离、热传递)与水解、细胞增殖和发酵等生物工艺步骤相结合。
- 然而,根据所需最终产品的不同,除了显而易见的原材料变化之外,其他产品、卫生要求和复杂性也会随之变化。
而在所有这些领域,克朗斯的工艺技术团队都能凭借多年的经验脱颖而出。
成功放大生物工艺:工业生物工艺的要求
近年来(尤其是在美国、瑞士或挪威等国家)发展迅猛的一个领域是所谓的食品生物技术,即利用生物技术生产食品。克朗斯凭借其生物反应器为此提供了合适的解决方案。利用该反应器,可以通过发酵法生产替代蛋白、酶和功能性成分,也可以生产食品生物技术之外的产品,例如膳食补充剂和生物制药。设备容量可设计为约 500 至 200000 百升,从而能够针对多种应用进行规模化放大。
正是从实验室到工业化生产的这一步跨越,往往也是生产型企业面临的棘手之处。挑战包括:
- 卫生级原材料处理和无菌介质输送
- 工艺及产品灭菌,采用热处理和/或过滤方式
- 需氧量高的好氧发酵
- 高生物活性下的高效排热
- 适用于部分高粘度介质的搅拌和混合系统
- 可靠的 CIP/SIP 方案
- 设备利用率以及总体工艺技术方案,确保实现产品的经济化生产
因此,企业必须能够依赖一个不仅拥有深厚工程能力和全面工艺理解,而且能够一站式总包整个项目的合作伙伴。
正是在这一点上,克朗斯将自己定位为强大的工业合作伙伴 – 无论对于初创企业还是大型集团。因为生物技术生产设备所面临的许多挑战,数十年来一直是我们核心业务的一部分。
在生物反应器中生产替代食品 – 了解更多详情,请参阅本文
生物工艺领域的交钥匙能力
作为饮料和食品行业的系统供应商,克朗斯在以下各个领域都拥有多年的专业经验:
- 大型卫生工艺设备的设计
- 复杂工艺从中试规模到生产规模的放大
- 精确的介质、能源和物料流控制
- 高可用性的自动化与可重现性
- 从概念阶段到调试的一体化工程
生物工艺中最重要的工艺步骤
在食品和饮料中决定工艺和质量的关键因素,同样可应用于生物技术领域 – 并辅以生物反应器、无菌技术和工艺流程分析方面的特定专业知识。关键不在于单个机组,而在于整体系统。我们的产品组合覆盖整个工艺流程:
显而易见:克朗斯并不将生物技术视为一项孤立的技术,而是将其视作一个工业化的生产系统 - 稳健、可重现、可持续且经济高效。而这正是当今企业在将创新转化为适销对路的工业产品时所需要的东西。
全方位支持:从最初构想到生命周期服务
将生物技术工艺成功转化为工业应用,所需要的远不止单个设备。关键在于一个可靠的工艺方案、可规模化放大的技术,以及一个能够整体理解所有工艺步骤之间相互作用的合作伙伴。克朗斯正是在这一点上提供支持:凭借全面的工程能力、在卫生设备制造方面的多年经验,以及涵盖上游和下游工艺的集成化产品组合。
克朗斯工艺技术:您的工业生物技术项目合作伙伴
深入了解生物技术领域后可以发现:这绝非一时潮流,也不是与过去的彻底割裂,而是成熟工艺技术的合乎逻辑的进一步发展。
而克朗斯作为上游和下游工艺的完整解决方案提供商,可为各类生物技术企业提供支持 - 从初创公司到大型集团。
- 我们在无菌和卫生级工业设备制造方面拥有数十年经验。
- 我们提供模块化、可扩展且自动化程度高的设备方案。
- 我们无处不在 - 得益于我们的国际服务和技术网络。
从生物技术构想到市场化生产的道路,使企业面临复杂的技术和经济要求。为此,克朗斯将工艺技术专业知识、一体化工程以及对工业化生产系统的整体理解相结合。由此,我们陪伴客户稳健地放大生物技术工艺、高效运营设备,并帮助其产品在市场上实现可持续发展。
克朗斯生物工艺技术 - 一目了然
生物工艺中的许多挑战与克朗斯数十年来在饮料、食品和酿造行业中所解决的挑战相似:发酵、卫生管理、自动化、放大、过程分析以及整套工艺设备的集成。克朗斯及其客户都能从这一经验中受益,因为所有项目都可以在现有能力的基础上开展。
克朗斯开发并实施工业生物技术的完整工艺解决方案。在此,我们覆盖整个工艺链:从原材料处理到发酵,再到下游处理。凭借在设备制造和工艺集成方面的经验,克朗斯能够实现从中试规模到工业化生产系统的转化。
生物技术是一项前景广阔的工业关键技术,随着气候变化、资源短缺和全球人口增长等议题的推动,其重要性日益凸显。
典型的应用领域包括食品(传统食品以及基于替代蛋白的食品)、化工、制药以及生物基材料。
克朗斯的生物反应器是发酵的核心要素,可根据工艺要求进行个性化适配。










