食品機械設備網技術文章
什么是發酵技術以及發酵工業的發展史
閱讀：624 發布時間：2022-11-25什么是發酵技術以及發酵工業的發展史
、什么是發酵和發酵技術
從古到今，人們看到、吃到的很多東西，如醬油（sauce）、泡菜（pickled vegetables）、干酪（cheese）、酒精（alcohol）和現在普端使用的各種抗生素、各種醇等都是通過發酵的方法獲得的產品。那么什么是發酵？生物化學和工業微生物學對發酵給出了不同的定義，從生物化學的角度來看，發酵是指在無氧條件下個有機化合物能同時作為電子供體和終電子受體并產生能量的過程。例如酵母菌的乙醇發酵過程，酵母菌在無氧條件下作用于麥汁中的糖，分解糖分子并失去分子內的電子，而電子的終受體為籍的分解產物乙醛，乙醛接受電子后被還原為乙醇。此過程為生物化學意義上典型的“發酵"。簡言之，生物化學認為“發酵"是酵母菌在無氧狀態下的呼吸過程，是生物獲得能量的種形式，現代發酵的定義則將利用微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制造產品的過程叫做發酵。微生物學拓寬了原發酵的定義，認為發酵是指通過大規模培養薇生物來生產產品的過程，既包括微生物的厭氧發酵也包括好氧發醉。
發酵技術是指以微生物為主要操作對象的生物工程技術。伴隨著生命科學與生物技術的發展，發酵技術及其相關應用域也越來越活躍，發酵技術不僅是工業生物技術的重要組成部分，更是生物技術產業化的關鍵。發酵技術在工業、農業、衛生保健及其環境的可持續發展等域將發揮巨大的作用。
二、發酵工業發展史
公元前6000年，蘇美爾人和巴比倫人已經會制作啤酒。公元前221年，我勞動人民已經懂得制醬、釀醋、制作豆腐。考古發掘證實，龍山文化時期（距今約4200年）我已有酒器出現。人類祖先必須面對的項嚴峻挑戰是與疾病作斗爭，公元10世紀，就有預防天花的活疫苗。1673牛，荷蘭人列文虎克（Leeuwenhoek）制成顯微鏡，先觀察到了微生物（microbe）。19世紀60年代，法科學巴斯德（1.Pasteur）先證實酒精發酵是由酵母敞引起的，其他不同的發酵產物是由不同的微生物作用而形成的，由此建立了純種培養技術。
19世紀末到20世紀20-30年代，發酵工業興起，這時期的發辭產品有酒精、乳酸（lactic acid）、丙酮-丁醇（acetone-butanol）、檸檬酸（citric acid）、蛋白酶（proteinase）等。
近代發酵技術產品出現在20世紀40年代，以抗生素的生產為標志，抗生素的出現為發酵工業翻開了個新的篇章，因為抗生素的大罐、無菌、深層發酵才是真正現代意義發酵工業的開始。初采用表面培養法（surface culture method）生產，以麩皮為培養基（medium），發酵效價單位為40U/nmL，純度20%，收率30%。1943年，美英科學研究用5m°的機械通風發酵罐進行深層通風發酵，發酵效價單位提高到200U/mL，純度60%，收率75%，這之后出現了系列的發酵產品，例如赤霉素、（streptomycin）、（neomycin）。
20世紀50年代初，生物轉化技術興起，即利用微生物將某種基團加人到某些大分子化合物上，由此改變這些大分子的特性，從而轉化生產出具有新特性的化合物。
20世紀60年代末，利用微生物發酵生產氨基酸的技術獲得成功并迅速發展。1969年，日本科學先將固定化酶（immobilized enzyme）用于氨基酸的光學拆分。目前，人們常應用固定化異構酶（immobilized isomerase）生產果葡糖漿（fructose syrup）和應用固定化酰化酶（immobilized acylase）生產6-氨基青霉烷酸（6-amino penicillanic acid）。20世紀60年代末，人們發現并應用了蛋白醇和其他酶抑制劑，大地推動了生物活性物質的尋找與開發。
20世紀70年代初，基因工程技術的成功、發展與完善，使人類按照自己的意愿設計、培養菌株成為可能。1977年，波義耳實驗室先用基因操作（genetic manipulation）手段獲得了生長激素釋放抑制因子的克隆。1978年，吉耳伯特（Gilbert）接著獲得了鼠胰島素（mouse insulin）的克隆。
20世紀80年代，隨著生物技術的發展，發酵技術又有了迅猛的進展。例如，體外DNA重組技術在微生物育種方面得到實際應用后，就有可能按照預定的藍圖選育菌種來生產所需要的產物，這類菌種被稱為“工程菌"。工程菌可以生產般微生物所不能生產的產品，如胰島素、干擾素、超氧化物歧化酶（SOTD）等。