バイオプロセスとは、生きた細胞や酵素を用いて目的の製品を生産するプロセスであり、バイオ製​​造の原動力となるものです。細胞としては、インスリンを生産する細菌、エタノールを生産する酵母、抗体を生産する哺乳類細胞などが挙げられます。酵素としては、洗剤用のアミラーゼやバイオ燃料用のセルラーゼなどが考えられます。製品は、医薬品、食品成分、化学物質、燃料など多岐にわたります。

バイオプロセスは複数の構成要素から成り立っています。細胞や酵素などの生体触媒が反応を担い、原料は原料として供給されます。バイオリアクターは制御された環境を提供し、後工程では生成物を精製します。各構成要素は、収率、コスト、品質の面で最適化する必要があります。温度、pH、栄養濃度などのわずかな変化でも、大きな影響を及ぼす可能性があります。

バイオプロセスは、化学プロセスよりも持続可能性が高い場合が多い。低温・低圧で運転され、再生可能な原料を使用し、有害廃棄物の発生量も少ない。しかし、必ずしも環境に優しいとは限らない。水とエネルギーを消費し、バイオマス廃棄物も発生する。その利点を確認するには、ライフサイクル分析が必要である。

産業界が化学合成に代わる生物学的手法を模索するにつれ、この分野は成長を続けている。課題は規模とコストだ。実験室で機能するプロセスは、10万リットルのタンクでも信頼性と経済性を維持して機能しなければならない。まさにそこに、バイオプロセス工学の真価が発揮されるのだ。