導(dǎo)讀發(fā)酵工程的發(fā)展可以追溯到古代的食品和飲料制作過程中，但現(xiàn)代發(fā)酵工程的發(fā)展起源于19世紀(jì)的啤酒生產(chǎn)和乳制品加工過程中的技術(shù)改進(jìn)。20世紀(jì)初，發(fā)酵工程成為一個獨(dú)立的科學(xué)領(lǐng)域，開始應(yīng)用于制藥、食品、燃料和化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域。20世紀(jì)40年代，發(fā)酵工程的重要性得到了進(jìn)一步擴(kuò)展，新的生產(chǎn)技術(shù)開始被引入，例如深層發(fā)酵、過濾和分離技術(shù)、微生物培養(yǎng)技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)等。到了20世紀(jì)70年代，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，發(fā)酵工程得到了進(jìn)一步推進(jìn)?，F(xiàn)代發(fā)酵工程涵蓋了微生物分類學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、工程學(xué)等多個學(xué)科，研究內(nèi)容涉及微生物的生長、代謝、調(diào)控、產(chǎn)物分離和純化等方面。

發(fā)酵工程的發(fā)展可以追溯到古代的食品和飲料制作過程中，但現(xiàn)代發(fā)酵工程的發(fā)展起源于19世紀(jì)的啤酒生產(chǎn)和乳制品加工過程中的技術(shù)改進(jìn)。

20世紀(jì)初，發(fā)酵工程成為一個獨(dú)立的科學(xué)領(lǐng)域，開始應(yīng)用于制藥、食品、燃料和化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域。20世紀(jì)40年代，發(fā)酵工程的重要性得到了進(jìn)一步擴(kuò)展，新的生產(chǎn)技術(shù)開始被引入，例如深層發(fā)酵、過濾和分離技術(shù)、微生物培養(yǎng)技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)等。

到了20世紀(jì)70年代，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，發(fā)酵工程得到了進(jìn)一步推進(jìn)?，F(xiàn)代發(fā)酵工程涵蓋了微生物分類學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、工程學(xué)等多個學(xué)科，研究內(nèi)容涉及微生物的生長、代謝、調(diào)控、產(chǎn)物分離和純化等方面。

隨著各種新技術(shù)、新方法的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代發(fā)酵工程在藥品、食品、生物能源和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮了越來越重要的作用，成為了一個關(guān)鍵的產(chǎn)業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域。

小編還為您整理了以下內(nèi)容，可能對您也有幫助：

簡述發(fā)酵與釀造技術(shù)的發(fā)展歷史

一、食品發(fā)酵與釀造的歷史

發(fā)酵的英文“fermentation”是從拉丁語“ferver”即“發(fā)泡”、“翻涌”派生而來的，因?yàn)榘l(fā)酵發(fā)生時有鼓泡和類似沸騰翻涌的現(xiàn)象。

如中國黃酒的釀造和歐洲啤酒的發(fā)酵就以起泡現(xiàn)象作為判斷發(fā)酵進(jìn)程的標(biāo)志。

可以說，人類利用微生物進(jìn)行食品發(fā)酵與釀造已有數(shù)千年的歷史，發(fā)酵現(xiàn)象是自古以來就已被人們發(fā)現(xiàn)并掌握的，但由于對發(fā)酵與釀造的主角——微生物缺乏認(rèn)識，發(fā)酵與釀造的本質(zhì)長時間沒有被揭示，始終充滿神秘色彩。

因而在19世紀(jì)中葉以前，發(fā)酵與釀造業(yè)的發(fā)展極其緩慢。

在微生物的發(fā)現(xiàn)上做出重大貢獻(xiàn)的是17世紀(jì)后葉的列文虎克(Leewenhoch)，他用自制的手磨透鏡，成功地制成了世界上第一臺顯微鏡，在人類歷史上第一次通過顯微鏡用肉眼發(fā)現(xiàn)了單細(xì)胞生命體——微生物。

由于當(dāng)時“自然發(fā)生說”盛極一時，他的發(fā)現(xiàn)并沒有受到應(yīng)有的重視。

在隨后的100多年里，對各種各樣微生物的觀察一直沒有間斷，但仍然沒有發(fā)現(xiàn)微生物和發(fā)酵的關(guān)系。

直到19世紀(jì)中葉，巴斯德(Pasteur)經(jīng)過長期而細(xì)致的研究之后，才有說服力地宣告發(fā)酵是微生物作用的結(jié)果。

巴斯德在巴斯德瓶中加入肉汁，發(fā)現(xiàn)在加熱情況下不發(fā)酵，不加熱則產(chǎn)生發(fā)酵現(xiàn)象，并詳細(xì)觀察了發(fā)酵液中許許多多微小生命的生長情況等，由此他得出結(jié)論：發(fā)酵是由微生物進(jìn)行的一種化學(xué)變化。

在連續(xù)對當(dāng)時的乳酸發(fā)酵、轉(zhuǎn)化糖酒精發(fā)酵、葡萄酒釀造、食醋制造等各種發(fā)酵進(jìn)行研究之后，巴斯德認(rèn)識到這些不同類型的發(fā)酵，是由形態(tài)上可以區(qū)別的各種特定的微生物所引起的。

但在巴斯德的研究中，進(jìn)行的都是自然發(fā)生的混合培養(yǎng)，對微生物的控制技術(shù)還沒有很好掌握。

其后不久，科赫(Koch)建立了單種微生物的分離和純培養(yǎng)技術(shù)，利用這種技術(shù)研究炭疽病時，發(fā)現(xiàn)動物的傳染病是由特定的細(xì)菌引起的。

從而得知，微生物也和高等植物一樣，可以根據(jù)它們的種屬關(guān)系明確地加以區(qū)分。

從此以后，各種微生物的純培養(yǎng)技術(shù)獲得成功，人類靠智慧逐漸學(xué)會了微生物的控制，把單一微生物菌種應(yīng)用于各種發(fā)酵產(chǎn)品中，在產(chǎn)品防腐、產(chǎn)量提高和質(zhì)量穩(wěn)定等方面起到了重要作用。

因此，單種微生物分離和純培養(yǎng)技術(shù)的建立，是食品發(fā)酵與釀造技術(shù)發(fā)展的第一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

這一時期，巴斯德、科赫等為現(xiàn)代發(fā)酵與釀造工業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的科學(xué)巨匠們，雖然揭示了發(fā)酵的本質(zhì)，但還是沒有認(rèn)識發(fā)酵的化學(xué)本質(zhì)。

直到1897年，布赫納(Buchner)才闡明了微生物的化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。

為了把酵母提取液用于醫(yī)學(xué)，他用石英砂磨碎酵母菌細(xì)胞制成酵母汁，并加量砂糖防腐，結(jié)果意外地發(fā)現(xiàn)酵母汁也有發(fā)酵現(xiàn)象，產(chǎn)生了二氧化碳和乙醇，這是用無細(xì)胞體系進(jìn)行發(fā)酵的最初例子。

這使人們認(rèn)識到，任何生物都具有引起發(fā)酵的物質(zhì)——酶。

從此以后，人們用生物細(xì)胞的磨碎物研究了種種反應(yīng)，從而促成了當(dāng)代生物化學(xué)的誕生，也將生物化學(xué)和微生物學(xué)彼此溝通起來了，大大擴(kuò)展了發(fā)酵與釀造的范圍，豐富了發(fā)酵與釀造的產(chǎn)品。

但這一時期，發(fā)酵與釀造技術(shù)未見有特別的改進(jìn)，直到20世紀(jì)40年代，借助于抗生素工業(yè)的興起，建立了通風(fēng)攪拌培養(yǎng)技術(shù)。

因?yàn)楫?dāng)時正值第二次世界大戰(zhàn)，由于戰(zhàn)爭需要，人們迫切需要大規(guī)模生產(chǎn)青霉素，于是借鑒丙酮丁醇的純種厭氧發(fā)酵技術(shù)，成功建立起深層通氣培養(yǎng)法和一整套培養(yǎng)工藝，包括向發(fā)酵罐中通量無菌空氣、通過攪拌使空氣均勻分布、培養(yǎng)基的滅菌和無菌接種等，使微生物在培養(yǎng)過程中的溫度、pH、通氣量、培養(yǎng)物的供給都受到嚴(yán)格的控制。

這些技術(shù)極大地促進(jìn)了食品發(fā)酵與釀造工業(yè)，各種有機(jī)酸、酶制劑、維生素、激素都可以借助于好氣性發(fā)酵進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，因而，好氣性發(fā)酵工程技術(shù)成為發(fā)酵與釀造技術(shù)發(fā)展的第二個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

但是，這一時期的發(fā)酵與釀造技術(shù)主要還是依賴對外界環(huán)境因素的控制來達(dá)到目的的，這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對發(fā)酵產(chǎn)品的需求，于是，一種新的技術(shù)——人工誘變育種和代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

人們以動態(tài)生物化學(xué)和微生物遺傳學(xué)為基礎(chǔ)，將微生物進(jìn)行人工誘變，得到適合于生產(chǎn)某種產(chǎn)品的突變株，再在人工控制的條件下培養(yǎng)，有選擇地大量生產(chǎn)人們所需要的物質(zhì)。

這一新技術(shù)首先在氨基酸生產(chǎn)上獲得成功，而后在核苷酸、有機(jī)酸、抗生素等其他產(chǎn)品得到應(yīng)用。

可以說，人工誘變育種和代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)是發(fā)酵與釀造技術(shù)發(fā)展的第三個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

隨著礦產(chǎn)物的開發(fā)和石油化工的迅速發(fā)展，微生物發(fā)酵產(chǎn)品不可避免地與化學(xué)合成產(chǎn)品產(chǎn)生了競爭。

礦產(chǎn)資源和石油為化學(xué)合成法提供了豐富而低廉的原料，這對利用這些原料生產(chǎn)一些低分子有機(jī)化合物非常有利。

同時，世界糧食的生產(chǎn)又非常有限，價格昂貴。

因此，有一階段，發(fā)達(dá)國家有相當(dāng)一部分發(fā)酵產(chǎn)品改用合成法生產(chǎn)。

但是由于對化工產(chǎn)品的毒性有顧慮，化學(xué)合成食品類的產(chǎn)品，消費(fèi)者是無法接受的，也是難以擁有廣闊的市場的；另外，對一些復(fù)雜物質(zhì)，化學(xué)合成法也是為力的。

而生產(chǎn)的廠家既想利用化學(xué)合成法降低生產(chǎn)成本，又想使產(chǎn)品擁有較高的質(zhì)量，于是就采用化學(xué)合成結(jié)合微生物發(fā)酵的方法。

如生產(chǎn)某些有機(jī)酸，先采用化學(xué)合成法合成其前體物質(zhì)，然后用微生物轉(zhuǎn)化法得到最終產(chǎn)品。

這樣，將化學(xué)合成與微生物發(fā)酵有機(jī)地結(jié)合起來的工程技術(shù)就建立起來了，這形成了發(fā)酵與釀造技術(shù)發(fā)展的第四個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

這一時期的微生物發(fā)酵除了采用常規(guī)的微生物菌體發(fā)酵，很多產(chǎn)品還采用一步酶法轉(zhuǎn)化法，即僅僅利用微生物生產(chǎn)的酶進(jìn)行單一的化學(xué)反應(yīng)。

例如，果葡糖漿的生產(chǎn)，就是利用葡萄糖異構(gòu)酶將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的。

所以，準(zhǔn)確地說，這一時期是微生物酶反應(yīng)生物合成與化學(xué)合成相結(jié)合的應(yīng)用時期。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，這一時期食品發(fā)酵與釀造工程技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展，主要在發(fā)酵罐的大型化、多樣化、連續(xù)化和自動化方面有了極大的發(fā)展。

發(fā)酵過程全部基本參數(shù)，包括溫度、pH、罐壓、溶解氧、氧化還原電位、空氣流量、二氧化碳含量等均可自動記錄并自動控制的大型全自動連續(xù)發(fā)酵罐已付諸應(yīng)用。

發(fā)酵過程的連續(xù)化、自動化也成為這一時期重點(diǎn)發(fā)展的內(nèi)容。

20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的DNA重組技術(shù)，又大大推動了發(fā)酵與釀造技術(shù)的發(fā)展。

先是細(xì)胞融合技術(shù)，得到了許多具有特殊功能和多功能的新菌株，再通過常規(guī)發(fā)酵得到了許多新的有用物質(zhì)。

如植物細(xì)胞的融合，可以得到多功能的植物細(xì)胞，通過植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)保健和藥品。

近年來得到迅猛發(fā)展的基因工程技術(shù)，可以在體外重組生物細(xì)胞的基因，并克隆到微生物細(xì)胞中去構(gòu)成工程菌，利用工程菌生產(chǎn)原來微生物不能生產(chǎn)的產(chǎn)物，如胰島素、干擾素等，使微生物的發(fā)酵產(chǎn)品大大增加。

可以說，發(fā)酵和釀造技術(shù)已經(jīng)不再是單純的微生物的發(fā)酵，已擴(kuò)展到植物和動物細(xì)胞領(lǐng)域，包括天然微生物、人工重組工程菌、動植物細(xì)胞等生物細(xì)胞的培養(yǎng)。

隨著轉(zhuǎn)基因動植物的問世，發(fā)酵設(shè)備——生物反應(yīng)器也不再是傳統(tǒng)意義上的鋼鐵設(shè)備，昆蟲的軀體、動物細(xì)胞的乳腺、植物細(xì)胞的根莖果實(shí)都可以看做是一種生物反應(yīng)器。

因此，隨著基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和生化工程的發(fā)展，傳統(tǒng)的發(fā)酵與釀造工業(yè)已經(jīng)被賦予嶄新的內(nèi)容，現(xiàn)代發(fā)酵與釀造已開辟了一片嶄新的領(lǐng)域。

發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展史

一、國外發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展概況

發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展史，可以劃分成五個階段。

在19世紀(jì)以前是第一個階段。

當(dāng)時只限于含酒精飲料和醋的生產(chǎn)。

雖然在古埃及已經(jīng)能釀造啤酒，但一直到17世紀(jì)才能在容量為1500桶（一桶相當(dāng)于110升）的木質(zhì)大桶中進(jìn)行第一次真正的大規(guī)模釀造。

即使在早期的釀造中，也嘗試對過程的控制。

歷史記載，在1757年已應(yīng)用溫度計(jì)；在1801年就有了原始的熱交換器。

在18世紀(jì)中期，Cagniard-Latour, Schwann和Kutzing分別證實(shí)了酒精發(fā)酵中的酵母活動規(guī)律。

Paster最終使科學(xué)界信服在發(fā)酵過程中酵母所遵循的規(guī)律。

在18世紀(jì)后期，Hansen在Cal *** erg釀造廠中開始其開拓工作。

他建立了酵母單細(xì)胞分離和繁殖，提供純種培養(yǎng)技術(shù)，并為生產(chǎn)的初始培養(yǎng)形成一套復(fù)雜的技術(shù)。

在英國麥酒釀造中并未運(yùn)用純種培養(yǎng)。

確切地說，許多小型的傳統(tǒng)麥酒釀造過程，至盡仍在使用混合酵母。

醋的生產(chǎn)，原先是在淺層容器中進(jìn)行，或是在未充滿啤酒的木桶中，將殘留的酒經(jīng)緩慢氧化而生產(chǎn)醋，并散發(fā)出一種天然香味。

認(rèn)識了空氣在制醋過程中重要性后，終于發(fā)明了“發(fā)生器”。

在發(fā)生器中，填充惰性物質(zhì)（如焦碳、煤和各種木刨花），酒從上面緩慢滴下。

可以將醋發(fā)生器視作第一個需氧發(fā)生器。

在18世紀(jì)末到19世紀(jì)初，基礎(chǔ)培養(yǎng)基是用巴氏滅菌法處理，然后接種10%優(yōu)質(zhì)醋使呈酸性，可防治染菌污染。

這樣就成為一個良好的接種材料。

在20世紀(jì)初，在釀酒和制醋工業(yè)中已建立起過程控制的概念。

在1900年到1940年間，主要的新產(chǎn)品是酵母、甘油、檸檬酸、乳酸、丁醇和丙酮。

其中面包酵母和有機(jī)熔劑的發(fā)酵有十分重大進(jìn)展。

面包酵母的生產(chǎn)是需氧過程。

酵母在豐富養(yǎng)料中快速生長，使培養(yǎng)液中的氧耗盡。

在減少菌體生長的同時形成乙醇。

營養(yǎng)物的初始濃度，使細(xì)胞生長寧可受到碳源的，而不使受到缺氧的影響；然后在培養(yǎng)過程中加入少量養(yǎng)料。

這個技術(shù)現(xiàn)在成為分批補(bǔ)料培養(yǎng)法，已廣泛應(yīng)用于發(fā)酵工業(yè)中，以防止出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象；并且還將早期使用的向酵母培養(yǎng)液中通入空氣的方法，改進(jìn)為經(jīng)由空氣分布管進(jìn)入培養(yǎng)液。

空氣分布管可以用蒸汽進(jìn)行沖刷。

在第一次世界大戰(zhàn)時，Weizmann開拓了丁醇丙酮發(fā)酵，并建立了真正的無雜菌發(fā)酵。

所用的過程，至今還可以認(rèn)為是一個在較少的染菌機(jī)會下提供良好接種材料和符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的方法。

雖然丁醇丙酮發(fā)酵是厭氧的，但在發(fā)酵早期還是容易受到需氧菌的污染；而在后期的厭氧條件下，也會受到產(chǎn)酸的厭氧菌的污染。

發(fā)酵器是由低碳鋼制成的具有半圓形的頂和底的圓桶。

它可以在壓力下進(jìn)行蒸汽滅菌而使雜菌污染減少到最低限度。

但是，使用200M3容積的發(fā)酵器，使得在接種物的擴(kuò)大和保持無雜菌狀態(tài)都帶來困難。

1940年代的有機(jī)溶劑發(fā)酵技術(shù)發(fā)展，是發(fā)酵技術(shù)的主要進(jìn)展。

同時，也為成功地進(jìn)行無雜菌需氧過程鋪平道路。

第三期發(fā)酵工業(yè)的進(jìn)展，是按戰(zhàn)時的需要，在純種培養(yǎng)技術(shù)下，以深層培養(yǎng)生產(chǎn)青霉素。

青霉素的生產(chǎn)是在需氧過程中進(jìn)行，它極易受到雜菌的污染。

雖然已從溶劑發(fā)酵中獲得很有價值的知識，然而還要解決向培養(yǎng)基中通入大量無菌空氣和高粘度培養(yǎng)液的攪拌問題。

早期青霉素生產(chǎn)與溶劑發(fā)酵的不同點(diǎn)還在于青霉素生產(chǎn)能力極低，因而促進(jìn)了菌株改良的進(jìn)程，并對以后的工業(yè)起著重要的作用。

由于實(shí)驗(yàn)工廠的崛起，使發(fā)酵工業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展，它可以在半生產(chǎn)規(guī)模中試驗(yàn)新技術(shù)。

與此同時，大規(guī)?；厥涨嗝顾氐妮腿∵^程，也是另一大進(jìn)展。

在這一時期中，發(fā)酵技術(shù)有重大的變化，因而有可能建立許多新的過程，包括其他抗生素、赤霉素、氨基酸、酶和甾體的轉(zhuǎn)化。

在60年代初期，許多公司決定研究生產(chǎn)微生物細(xì)胞作為飼料蛋白質(zhì)的來源，推動了技術(shù)進(jìn)展。

這一時期，可視作發(fā)酵工業(yè)的第四階段。

最大的有機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的容積，已經(jīng)從第三階段時的80M3擴(kuò)大到150M3。

由于微生物蛋白質(zhì)的售價較低，所以必需比其他發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模更大些。

如以烴為碳源，則在發(fā)酵時對氧的需求量增加，因而不需要機(jī)械攪拌的高壓噴射和強(qiáng)制循環(huán)的發(fā)酵罐應(yīng)運(yùn)而生。

這種過程如果進(jìn)行連續(xù)操作，則更為經(jīng)濟(jì)。

這個階段中，工業(yè)上普遍采用分批培養(yǎng)和分批補(bǔ)料培養(yǎng)法。

連續(xù)發(fā)酵是向發(fā)酵罐中連續(xù)注入新鮮培養(yǎng)基，以促使微生物連續(xù)生長，并不斷從中取出部分培養(yǎng)液，它在大工業(yè)中的應(yīng)用極為有限。

與此同時，釀造業(yè)中也研究連續(xù)發(fā)酵的潛力，但在工業(yè)中應(yīng)用的時間極短。

如ICI公司還在使用3000M3規(guī)模連續(xù)強(qiáng)制循環(huán)發(fā)酵罐。

超大型的連續(xù)發(fā)酵的操作周期已可超過100天，其問題是染菌。

嚴(yán)重性已大大超過1940年代的抗生素生產(chǎn)。

這類發(fā)酵罐的滅菌，是通過下列手段而達(dá)到的：即高度標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)、料液的連續(xù)滅菌和利用電腦控制滅菌和操作周期，以最大限度地減少人工操作的差錯。

發(fā)酵工業(yè)發(fā)展史中的第五階段，是以在體外完成微生物基因操作，即通常稱為基因工程而開始的。

基因工程不僅能在不相關(guān)的生物間轉(zhuǎn)移基因，而且還可以很精確地對一個生物的基因組進(jìn)行交換。

因而可以賦予微生物細(xì)胞具有生產(chǎn)較高等生物細(xì)胞所產(chǎn)生的化合物的能力。

由此形成新型的發(fā)酵過程，如胰島素和干擾素的生產(chǎn)，使工業(yè)微生物所產(chǎn)生的化合物超出了原有微生物的范圍。

為了進(jìn)一步提高工業(yè)微生物常規(guī)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，也可采用基因操作技術(shù)。

確信基因操作技術(shù)將引起發(fā)酵工業(yè)的，并出現(xiàn)大量新型過程。

但是要開拓新的過程，還是要依靠大量細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，它曾經(jīng)從酵母和熔劑發(fā)酵開始，經(jīng)由抗生素發(fā)酵，而到大規(guī)模連續(xù)菌體培養(yǎng)。

發(fā)酵工程技術(shù)發(fā)展史可分為（）。

發(fā)酵工程技術(shù)發(fā)展史可分為（）。

A.自然發(fā)酵階段

B.純培養(yǎng)技術(shù)階段

C.深層攪拌通風(fēng)式發(fā)酵階段

D.基因工程菌改造菌種階段

正確答案：自然發(fā)酵階段；純培養(yǎng)技術(shù)階段；深層攪拌通風(fēng)式發(fā)酵階段

生物工程的發(fā)展歷史是怎樣的？

（1）創(chuàng)建發(fā)酵原理：微生物學(xué)奠基人巴斯德在1857年提出的“在化學(xué)上不同的發(fā)酵是由生理上不同的生物所引起的”重要論斷，為發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；

（2）發(fā)明純種培養(yǎng)技術(shù)：1881年，德國細(xì)菌學(xué)家科赫發(fā)明了營養(yǎng)明膠上劃線以分離細(xì)菌純種的方法，后在助手夫人的建議下改用更實(shí)用的瓊脂來取代明膠，有力地推動了純種分離技術(shù)的發(fā)展；1882年，丹麥的漢遜純化了酵母菌，并把它廣泛應(yīng)用于釀酒行業(yè)上；

（3）發(fā)現(xiàn)酶及其催化功能：1897年，德國化學(xué)家布赫納用磨碎酵母菌的細(xì)胞汁對葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵獲得成功，并由此開創(chuàng)了微生物生物化學(xué)和酶學(xué)研究的新紀(jì)元。

（4）建立深層通氣培養(yǎng)技術(shù)：1942年，由于第二次世界大戰(zhàn)中救護(hù)傷員的迫切需要，推動了青霉素深層液體發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展，并導(dǎo)致在發(fā)酵工程中建立具有性和普遍意義的生物反應(yīng)器技術(shù)；

（5）體外基因重組技術(shù)的問世：1973年，美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科恩等人和舊金山大學(xué)醫(yī)學(xué)院的博耶等人將大腸桿菌中兩種不同特性的質(zhì)粒片段用內(nèi)切酶和連接酶進(jìn)行剪切和拼接，獲得了第一個重組質(zhì)粒，然后通過轉(zhuǎn)化技術(shù)將它引入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制，并發(fā)現(xiàn)它能表達(dá)原先兩個親本質(zhì)粒的遺傳信息，從而開創(chuàng)了遺傳工程的新紀(jì)元；

（6）固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)的出現(xiàn)：日本的千畑一郎等于1969年首先將固定化氨基?；笐?yīng)用于DL氨基酸的拆分工作，1973年，他又進(jìn)一步利用固定化細(xì)胞連續(xù)生產(chǎn)L天冬氨酸，開創(chuàng)了固定化酶和固定化細(xì)胞工業(yè)應(yīng)用的新局面；

（7）細(xì)胞和原生質(zhì)體融合技術(shù)的建立：1962年，日本的岡田善雄利用仙臺病毒的促融作用，首次誘導(dǎo)了艾氏腹水瘤細(xì)胞的融合，1974年，高國楠利用OEG（聚乙二醇）完成了植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合的實(shí)驗(yàn)，1979年，生達(dá)利用操作簡便、快速和無毒的電脈沖技術(shù)完成了植物細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，從此，這類新興的細(xì)胞融合技術(shù)就在動、植物和各種微生物新種的培育過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。

近代生物工程是采用什么樣的發(fā)酵工藝

近代發(fā)酵工程是指采用工程技術(shù)手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的離體酶的某些功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精，乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大規(guī)模生產(chǎn)青霉素等都是這方面的例子。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)酵技術(shù)也有了很大的發(fā)展，并且已經(jīng)進(jìn)入能夠人為控制和改造微生物，使這些微生物為人類生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)代發(fā)酵工程階段?，F(xiàn)代發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個重要組成部分，具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量；利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥品，如人的胰島素、干擾素和生長激素等。

近代生物工程是采用的發(fā)酵工藝有：厭氧固體發(fā)酵、厭氧液體深層發(fā)酵、好氧固態(tài)發(fā)酵、好氧液體深層發(fā)酵和耐氧液體深層發(fā)酵。

發(fā)酵工程發(fā)展歷程第一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)的代表人物是誰?

發(fā)酵工程主要是來自于對于牛奶的處理過程，他的轉(zhuǎn)折任務(wù)是一個法國工程師

天然發(fā)酵階段在發(fā)酵工程發(fā)展史中的意義?

啟迪的意義。天然發(fā)酵的歷史在世界上是非常悠久的，從古代的使用的醬料、奶類制品和酒都是用天然發(fā)酵的方法釀造的，直到1900年才出現(xiàn)了其他的釀造方法，因此天然發(fā)酵階段在整個發(fā)酵史上都是重要的啟迪作用。

傳統(tǒng)發(fā)酵工藝與現(xiàn)代發(fā)酵工藝區(qū)別與發(fā)展

現(xiàn)代比傳統(tǒng)拓寬了領(lǐng)域，增加了一些手段和產(chǎn)品范圍，例如基因工程育種、抗生素、氨基酸、酶的生產(chǎn)等等。傳統(tǒng)發(fā)酵工程現(xiàn)在成了一個分支叫釀造技術(shù)。

發(fā)酵現(xiàn)象早已被人們認(rèn)識，但了解它的本質(zhì)確是在200年來的事。英語中發(fā)酵一詞是從拉丁語派生而來原意為翻騰。它描述酵母作用于果汁或麥芽浸出時現(xiàn)象。沸騰現(xiàn)象是由浸出液中的糖在缺氧條件下降解而產(chǎn)生的二氧化碳引起的?，F(xiàn)在是工業(yè)發(fā)酵，主要是糖降解，呼吸作用。糖、醇類、二氧化碳加能量就實(shí)際反應(yīng)生化而言。是降解糖的作用。

微生物的發(fā)展史上5個時期的特點(diǎn)和代表人物

是按 時期，代表人物，特點(diǎn) 來答的。

1、史前期（約8000年前—1676），各國勞動人民，①未見細(xì)菌等微生物的個體；②憑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)利用微生物是有益活動（如釀酒、發(fā)面、制醬、娘醋、漚肥、輪作、治病等）

2、初創(chuàng)期（1676—1861年），列文虎克，①自制單式顯微鏡，觀察到細(xì)菌等微生物的個體；②出于個人愛好對一些微生物進(jìn)行形態(tài)描述；

3、奠基期（1861—1897年），巴斯德， ①微生物學(xué)開始建立；②創(chuàng)立了一整套獨(dú)特的微生物學(xué)基本研究方法；③開始運(yùn)用“實(shí)踐——理論——實(shí)踐”的思想方法開展研究；④建立了許多應(yīng)用性分支學(xué)科；⑤進(jìn)入尋找人類動物病原菌的黃金時期；

4、發(fā)展期（1897—1953年），e.buchner，①對無細(xì)胞酵母菌“酒化酶”進(jìn)行生化研究；②發(fā)現(xiàn)微生物的代謝統(tǒng)一性；③普通微生物學(xué)開始形成；④開展廣泛尋找微生物的有益代謝產(chǎn)物；⑤青霉素的發(fā)現(xiàn)推動了微生物工業(yè)化培養(yǎng)技術(shù)的猛進(jìn)；

5、成熟期（1953—至今）j.watson和f.crick，①廣泛運(yùn)用分子生物學(xué)理論好現(xiàn)代研究方法，深刻揭示微生物的各種生命活動規(guī)律；②以基因工程為主導(dǎo)，把傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)酵提高到發(fā)酵工程新水平；③大量理論性、交叉性、應(yīng)用性和實(shí)驗(yàn)性分支學(xué)科飛速發(fā)展；④微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論和獨(dú)特實(shí)驗(yàn)技術(shù)推動了生命科學(xué)個領(lǐng)域飛速發(fā)展；⑤微生物基因組的研究促進(jìn)了生物信息學(xué)時代的到來。

什么是生化工程?請簡述生化工程發(fā)展的簡史。

生物化學(xué)工程是生物化學(xué)反應(yīng)的工程應(yīng)用，主要包括代謝工程、發(fā)酵工程和生物化學(xué)傳感器等，生物化學(xué)工程和生物醫(yī)學(xué)工程是最初的生物工程學(xué)概念，基因重組、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、生化工程等在21世紀(jì)整合而形成了系統(tǒng)生物工程。 全書共分十章，主要介紹了培養(yǎng)基滅菌，空氣除菌，通氣與攪拌，發(fā)酵罐的比擬放大，固定化酶、固定化細(xì)胞，典型發(fā)酵過程動力學(xué)及模型，發(fā)酵過程參數(shù)的在線測量及儀表，微生物生化反應(yīng)過程的質(zhì)量和能量衡算，發(fā)酵過程的計(jì)算機(jī)在線控制以及發(fā)酵工程下游技術(shù)。

生物化學(xué)工程的發(fā)展分成三個時期:①傳統(tǒng)生物技術(shù)時期;②近代生物工程的形成和發(fā)展時 期;③現(xiàn)代生物工程時期。

發(fā)酵工業(yè)現(xiàn)狀和前景

發(fā)酵工業(yè) （化學(xué)工程技術(shù)術(shù)語）外文名 Fermentation instry

發(fā)酵工業(yè)是傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代DNA重組、細(xì)胞融合等新技術(shù)相結(jié)合并發(fā)展起來的現(xiàn)代生物技術(shù)，并通過現(xiàn)代化學(xué)工程技術(shù)，生產(chǎn)有用物質(zhì)或直接用于工業(yè)化生產(chǎn)的一種大工業(yè)體系。

【簡介】

按照發(fā)酵的特點(diǎn)，可以對發(fā)酵工業(yè)做不同的類別劃分。

（1）、根據(jù)微生物種類不同分為：好氧性發(fā)酵和厭氧性發(fā)酵，其中通過厭氧發(fā)酵來獲得食品稱為釀造工業(yè)。

（2）、根據(jù)培養(yǎng)基狀態(tài)不同分為：固體發(fā)酵和液體發(fā)酵。

（3）、根據(jù)發(fā)酵設(shè)備分：敞口發(fā)酵、密閉發(fā)酵、淺盤發(fā)酵、深層發(fā)酵。

（4）、根據(jù)微生物發(fā)酵操作方式的不同分為：分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵、補(bǔ)料分批發(fā)酵。

（5）、根據(jù)微生物發(fā)酵產(chǎn)物的不同分為：微生物菌體發(fā)酵、微生物酶發(fā)酵、微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵、微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵、生物工程細(xì)胞發(fā)酵。

發(fā)酵產(chǎn)物決定發(fā)酵工藝，工藝決定設(shè)備，所以發(fā)酵工廠基本對應(yīng)以下五種類型：

微生物菌體發(fā)酵

這是以獲得具有某種用途的菌體為目的的發(fā)酵。傳統(tǒng)的菌體發(fā)酵工業(yè)包括用于制作面包的酵母發(fā)酵及用于人或動物食品的微生物菌體蛋白（單細(xì)胞蛋白）的生產(chǎn)。新的菌體發(fā)酵可用來生產(chǎn)一些藥用真菌，如香菇類、冬蟲夏草、靈芝等。有的微生物菌體還可以用作生物防治劑，如蘇云金桿菌、白僵菌。

微生物酶發(fā)酵

微生物具有種類多、產(chǎn)酶的品種多、生產(chǎn)容易和成本低等特點(diǎn)，因而工業(yè)應(yīng)用的酶大多來自微生物發(fā)酵。微生物酶制劑在食品、輕工業(yè)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)中有廣泛的用途。

微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵

微生物代謝產(chǎn)物的種類很多，已知的有37個大類，其中16類屬于藥物。根據(jù)菌體生長與產(chǎn)物形成時期之間的關(guān)系，可以將發(fā)酵產(chǎn)物分為兩類。在微生物對數(shù)生長期所產(chǎn)生的產(chǎn)物，如氨基酸、核苷酸、蛋白質(zhì)、核酸、糖類等，是菌體生長繁殖所必需的。這些產(chǎn)物叫初級代謝產(chǎn)物。在菌體生長靜止期，某些菌體能合成在生長期中不能合成的、具有一些特定功能的產(chǎn)物，如抗生素、生物堿、細(xì)菌毒素、植物生長因子等。這些產(chǎn)物與菌體生長繁殖無明顯關(guān)系，稱為次級代謝產(chǎn)物。

微生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵

微生物轉(zhuǎn)化就是利用微生物細(xì)胞的一種或多種酶，把一種化合物轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)相關(guān)的更有經(jīng)濟(jì)價值的產(chǎn)物?？蛇M(jìn)行的轉(zhuǎn)化反應(yīng)包括：脫氫反應(yīng)、氧化反應(yīng)、脫水反應(yīng)、縮合反應(yīng)、脫羧反應(yīng)、氨化反應(yīng)、脫氨反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)等。最突出的微生物轉(zhuǎn)化是甾類轉(zhuǎn)化，甾類激素包括醋酸可的松等皮質(zhì)激素和黃體酮等性激素，是用途很廣的一大類藥物。

生物工程細(xì)胞的發(fā)酵

這是指利用生物工程技術(shù)所獲得的細(xì)胞，如DNA重組的"工程菌"，細(xì)胞融合所得的"雜交"細(xì)胞等進(jìn)行培養(yǎng)的新型發(fā)酵，其產(chǎn)物多種多樣。如用基因工程菌產(chǎn)胰島素、干擾素、青霉素?；傅?，用雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)用于治療和診斷的各種單克隆抗體。

【發(fā)展簡史】

20世紀(jì)20年代的酒精、甘油和丙酮等發(fā)酵工業(yè)，屬于厭氧發(fā)酵。

20世紀(jì)40年代初，隨著青霉素的發(fā)現(xiàn)，抗生素發(fā)酵工業(yè)逐漸興起。由于青霉素產(chǎn)生菌是需氧型的，微生物學(xué)家就在厭氧發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上，成功地引進(jìn)了通氣攪拌和一整套無菌技術(shù)，建立了深層通氣發(fā)酵技術(shù)。這使有機(jī)酸、維生素、激素等都可以用發(fā)酵法大規(guī)模生產(chǎn)。

1957年，日本用微生物生產(chǎn)谷氨酸成功，如今20種氨基酸都可以用發(fā)酵法生產(chǎn)。氨基酸發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展，是建立在代謝控制發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上的。90年代，代謝控制發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)用于核苷酸、有機(jī)酸和部分抗生素的生產(chǎn)中。

20世紀(jì)70年代以后，基因工程、細(xì)胞工程等生物工程技術(shù)的開發(fā)，使發(fā)酵工程進(jìn)入了定向育種的階段。

20世紀(jì)80年代以來，隨著學(xué)科之間的滲透和交叉，數(shù)學(xué)、動力學(xué)、化學(xué)工程原理和計(jì)算機(jī)技術(shù)開始被用于發(fā)酵過程的研究。

90年代以來，自動記錄和自動控制發(fā)酵過程的全部參數(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于生產(chǎn)。

【應(yīng)用領(lǐng)域】

1,在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用

傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品包括抗生素、維生素、動物激素、藥用氨基酸、核苷酸（如肌苷）等。

90年代以來，常用的抗生素已達(dá)100多種，如青霉素類、頭孢菌素類、紅霉素類和四環(huán)素類。

另應(yīng)用發(fā)酵工程大量生產(chǎn)的基因工程藥品有人生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆抗體、白細(xì)胞介素-2、抗血友病因子等。

2,在食品工業(yè)上的應(yīng)用

主要包括：

第一、生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如白酒、啤酒、黃酒、果酒、食醋、醬油等，

第二、生產(chǎn)食品添加劑，防腐劑，色素，香料，營養(yǎng)強(qiáng)化劑。如L-蘋果酸、檸檬酸、谷氨酸、紅曲素、高果糖漿，黃原膠，結(jié)冷膠，赤蘚糖醇等。

第三、單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)。

3,在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：污水處理用微生物 。

4,在化工能源領(lǐng)域的應(yīng)用，包括各種有機(jī)酸，長鏈二元酸，聚合有機(jī)物，生物材料，生物塑料，生物多糖，生物氫，燃料乙醇，酒精，丙酮，丁醇，總?cè)軇?/p>

5,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用：

各種農(nóng)用，獸用抗生素，維生素，激素，氨基酸，食用菌，酶制劑，微生態(tài)制劑，微生物肥料，發(fā)酵床，發(fā)酵豆粕等

6,主要的酶制劑產(chǎn)品均為發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)，包括糖化酶，淀粉酶，蛋白酶，纖維素酶，脂肪酶，植酸酶，葡萄糖異構(gòu)酶，葡聚糖酶，轉(zhuǎn)苷酶等。

聲明：本網(wǎng)頁內(nèi)容旨在傳播知識，若有侵權(quán)等問題請及時與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時間刪除處理。TEL:177 7030 7066 E-MAIL:11247931@qq.com

本文如未解決您的問題請?zhí)砑佣兑籼枺?1dongshi（抖音搜索懂視），直接咨詢即可。

相關(guān)知識

論中西方雕塑發(fā)展史
自行車發(fā)展史
傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品營養(yǎng)功能成分研究進(jìn)展
發(fā)酵乳調(diào)控人體腸道營養(yǎng)健康的研究進(jìn)展
生物技術(shù)加持 發(fā)酵健康美味
中醫(yī)婦科發(fā)展史
心理學(xué)發(fā)展簡史
食療文化的起源和發(fā)展歷史
中醫(yī)心理學(xué)的形成和發(fā)展歷史
我國胎教的歷史發(fā)展歷程

網(wǎng)址: 發(fā)酵工程的發(fā)展史 http://m.u1s5d6.cn/newsview439719.html