更新时间:2021-01-31 13:25
发酵工业是传统发酵技术和现代DNA重组、细胞融合等新技术相结合并发展起来的现代生物技术,并通过现代化学工程技术,生产有用物质或直接用于工业化生产的一种大工业体系。
按照发酵的特点,可以对发酵工业做不同的类别划分。
(1)、根据微生物种类不同分为:好氧性发酵和厌氧性发酵,其中通过厌氧发酵来获得食品称为酿造工业。
(2)、根据培养基状态不同分为:固体发酵和液体发酵。
(3)、根据发酵设备分:敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵、深层发酵。
(4)、根据微生物发酵操作方式的不同分为:分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。
(5)、根据微生物发酵产物的不同分为:微生物菌体发酵、微生物酶发酵、微生物代谢产物发酵、微生物的转化发酵、生物工程细胞发酵。
发酵产物决定发酵工艺,工艺决定设备,所以发酵工厂基本对应以下五种类型:
20世纪20年代的酒精、甘油和丙酮等发酵工业,属于厌氧发酵。
20世纪40年代初,随着青霉素的发现,抗生素发酵工业逐渐兴起。由于青霉素产生菌是需氧型的,微生物学家就在厌氧发酵技术的基础上,成功地引进了通气搅拌和一整套无菌技术,建立了深层通气发酵技术。这使有机酸、维生素、激素等都可以用发酵法大规模生产。
1957年,日本用微生物生产谷氨酸成功,如今20种氨基酸都可以用发酵法生产。氨基酸发酵工业的发展,是建立在代谢控制发酵技术的基础上的。90年代,代谢控制发酵技术已经用于核苷酸、有机酸和部分抗生素的生产中。
20世纪70年代以后,基因工程、细胞工程等生物工程技术的开发,使发酵工程进入了定向育种的阶段。
20世纪80年代以来,随着学科之间的渗透和交叉,数学、动力学、化学工程原理和计算机技术开始被用于发酵过程的研究。
90年代以来,自动记录和自动控制发酵过程的全部参数已经被应用于生产。
1,在医药工业上的应用
传统发酵产品包括抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸、核苷酸(如肌苷)等。
90年代以来,常用的抗生素已达100多种,如青霉素类、头孢菌素类、红霉素类和四环素类。
另应用发酵工程大量生产的基因工程药品有人生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素-2、抗血友病因子等。
2,在食品工业上的应用
主要包括:
第一、生产传统的发酵产品,如白酒、啤酒、黄酒、果酒、食醋、酱油等,
第二、生产食品添加剂,防腐剂,色素,香料,营养强化剂。如L-苹果酸、柠檬酸、谷氨酸、红曲素、高果糖浆,黄原胶,结冷胶,赤藓糖醇等。
第三、单细胞蛋白的生产。
3,在环境科学领域的应用:污水处理用微生物 。
4,在化工能源领域的应用,包括各种有机酸,长链二元酸,聚合有机物,生物材料,生物塑料,生物多糖,生物氢,燃料乙醇,酒精,丙酮,丁醇,总溶剂。
5,在农业领域的应用:
各种农用,兽用抗生素,维生素,激素,氨基酸,食用菌,酶制剂,微生态制剂,微生物肥料,发酵床,发酵豆粕等
6,主要的酶制剂产品均为发酵工业生产,包括糖化酶,淀粉酶,蛋白酶,纤维素酶,脂肪酶,植酸酶,葡萄糖异构酶,葡聚糖酶,转苷酶等。