發(fā)酵工程發(fā)展簡(jiǎn)史
、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 人類利用自然發(fā)酵現(xiàn)象生產(chǎn)食品已有幾千年的歷史。釀酒是傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)中的員。大約在9000年前，就有人開始用谷物釀造啤酒。在4000年前的龍山文化時(shí)期，我就出現(xiàn)了黃酒釀造技術(shù)。豆醬、醋、豆腐乳、醬油、泡菜、奶酪等傳統(tǒng)食品的生產(chǎn)歷史也均在2000年以上。這些產(chǎn)品都是數(shù)千年來(lái)人類憑借智慧和經(jīng)驗(yàn)，在沒(méi)有親眼見(jiàn)到微生物的情況下巧妙地利用微生物所獲得的。當(dāng)時(shí)，人們不知道發(fā)酵的本質(zhì)，也就不會(huì)人為地控制發(fā)酵過(guò)程，生產(chǎn)只能憑經(jīng)驗(yàn)，因此這個(gè)時(shí)期也稱作天然發(fā)酵時(shí)期?，F(xiàn)在，傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)仍然廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)。
二、近代發(fā)酵技術(shù) 1.微生物純培養(yǎng)技術(shù)時(shí)期
1680年，荷蘭商人、博物學(xué)列文虎克（a.leeuwenhoek）用自己發(fā)明制造的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了微生物世界，這是人類次看到了微生物。19世紀(jì)中葉，巴斯德（l.pasteur）通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了酒精發(fā)酵是由活酵母引起的，并指出發(fā)酵現(xiàn)象是微生物進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。巴斯德通過(guò)系列發(fā)酵現(xiàn)象的研究，發(fā)明了的巴氏消毒法，并因此被后人譽(yù)為微生物學(xué)鼻祖、發(fā)酵學(xué)之父。1872年，布雷菲爾德（brefeld）
創(chuàng)建了霉菌的純粹培養(yǎng)法，科赫（r.koch）完成細(xì)菌純粹培養(yǎng)技術(shù)，從而確立了單種微生物的純培養(yǎng)技術(shù)，使發(fā)酵技術(shù)從先前的憑借經(jīng)驗(yàn)的天然發(fā)酵轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢钥咳祟惪刂坪驼{(diào)節(jié)的純培養(yǎng)發(fā)酵。
2.深層發(fā)酵技術(shù)時(shí)期
1928年，弗萊明（a.f1eming）發(fā)現(xiàn)了青霉菌能抑制其菌落周圍的細(xì)菌生長(zhǎng)的現(xiàn)象，并證明了的存在。20世紀(jì)40年代，二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，由于前線對(duì)抗生素的需求量非常大，從而推動(dòng)了的研究進(jìn)度。發(fā)酵從初的淺盤培養(yǎng)到深層培養(yǎng)，使的發(fā)酵水平從40u-ml-1效價(jià)提高到了200u·ml-1?，F(xiàn)在常采用通氣攪拌深層液體培養(yǎng)，100~200m3大型發(fā)酵罐的的發(fā)酵水平可達(dá)5×104~7×104u-ml-1。發(fā)酵技術(shù)的迅速發(fā)展推動(dòng)了抗生素工業(yè)乃至整個(gè)發(fā)酵工業(yè)的快速發(fā)展。1944年，人們發(fā)現(xiàn)了用于治療結(jié)核桿菌引起的感染的，隨后，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)、等抗生素。此階段的發(fā)酵工程表現(xiàn)出的主要特征是微生物液態(tài)深層發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用。
三、現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù) 1.代謝調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用
隨著基礎(chǔ)生物科學(xué)，如生物化學(xué)、酶學(xué)、微生物遺傳學(xué)等學(xué)科的飛速發(fā)展，再加上新型分析方法和分離方法的發(fā)展，發(fā)酵工程域的研究及應(yīng)用有了顯著進(jìn)步，特別是在微生物酶轉(zhuǎn)化技術(shù)、微生物人工誘變育種技術(shù)以及微生物代謝調(diào)控技術(shù)等方面取得了可喜的成果。如采用微生物進(jìn)行甾體化合物的轉(zhuǎn)化技術(shù)，成功地將甾體轉(zhuǎn)化成副腎上腺皮質(zhì)激素、性激素等。如利用代謝調(diào)控為基礎(chǔ)的新的發(fā)酵技術(shù)，使野生的生理缺陷型菌株代謝產(chǎn)生。又如可通過(guò)人工誘變育種技術(shù)，選育獲得高產(chǎn)菌株，從而大大提高了產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)了的工業(yè)化生產(chǎn)。由此也促進(jìn)了代謝調(diào)控理論的研究，推動(dòng)了其他氨基酸，如l賴氨酸、l等的工業(yè)化生產(chǎn)步伐。由氨基酸發(fā)酵而開始的代謝控制發(fā)酵，使發(fā)酵工業(yè)進(jìn)入了個(gè)新的階段。隨后，核苷酸、抗生素以及有機(jī)酸等也可通過(guò)代謝調(diào)控技術(shù)進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。
2.基因工程技術(shù)的應(yīng)用
1953年，沃森（j.watson）與克里克（f.crick）提出了dna的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，為基因重組奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)70年代，人們成功實(shí)現(xiàn)了基因的重組和轉(zhuǎn)移。隨著重組dna技術(shù)的發(fā)展，人們可以按預(yù)定方案把外源目的基因克隆到容易大規(guī)模培養(yǎng)的微生物（如大腸桿菌、酵母菌）細(xì)胞中，人為制造我們需要的“工程菌，通過(guò)“工程菌”的大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)，可得到原先只有動(dòng)物或植物才能生產(chǎn)的物質(zhì)，如胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素和多種細(xì)胞生長(zhǎng)因子等。微生物菌種從過(guò)去繁瑣的隨機(jī)選育朝著定向育種轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到定向改變生物性狀與功能的目的，通過(guò)發(fā)酵工業(yè)能夠生產(chǎn)出自然界微生物所不能合成的產(chǎn)物，大大地豐富了發(fā)酵工業(yè)的范圍，使發(fā)酵技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。