认识发酵工程 发酵工程技术的发展简史
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深层通气发酵阶段(1940～1957)
利用液体深层通气培养技术大规模发酵 生产抗生素以及各种有机酸、酶制剂、 维生素、激素等产品
该阶段的特点是：微生物发酵的代谢 从分解代谢转变为合成代谢；真正无杂 菌发酵的机械搅拌液体深层发酵罐诞生； 微生物学、生物化学、生化工程三大学 科形成了完整的体系
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发酵阶段 的特点
希望的各种产品，如胰岛素、干扰素等基因工程产品 该阶段的特点是：按照人们的意愿改造物种、发酵
生产人们所希望的各种产品；生物反应器也不再是传 统意义上的钢铁设备，昆虫躯体、动物细胞乳腺、植 物细胞的根茎果实都可以看作是一种生物反应器；基 因工程技术使发酵工业发生了革命性变化
基因工程阶段 (1979～)
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纯培养发酵阶段(1900～1940)
利用微生物纯培养技术发酵生产面包酵母、甘 油、酒精、乳酸、丙酮、丁醇等厌氧发酵产品 和柠檬酸、淀粉酶、蛋白酶等好氧发酵产品
该阶段的特点是：生产过程简单，对发酵设 备要求不高，生产规模不大，发酵产品的结构 比原料简单，属于初级代谢产物
代谢调控发酵阶段(1957～1960)
技术转折点
第一个转折点： 纯培养。
第三个转折点：
代谢控制。 包括：酶的活力调控，酶的合 成调控(反馈控制和反馈阻遏)， 解除菌体自身的反馈调节, 突 变株的应用，前体、终产物、 副产物等。
技术转 折点
第二个转折点：
通气搅拌。 青霉素→抗菌素发酵工业。二十世纪四 十年代初，第二次世界大战爆发，青霉 素的发现，迅速形成工业大规摸生产； 1928年由Fleming发现青霉素；1941 年美国和英国合作对青霉素进行生产研 究；1943年沉浸培养体积5m3，产量 为200u/ml；而现在液体培养，培养体 积达100m3─200m3，产量为5-7万 u/ml；链霉素、金霉素、新霉索、红 霉素。
第四个转折点：
基因工程菌。资源利用：基因、 动物、海洋。
离介质问世。
代谢调控发酵 阶段(1957～
1960)
全面发展阶段 (1960～1979)
利用石油化工原料(碳氢化合物)发
酵生产单细胞蛋白；发展了循环式、 喷射式等多种发酵罐；利用生物合 成与化学合成相结合的工程技术生 产维生素、新型抗生素；发酵生产 向大型化、多样化、连续化、自动 化方向发展
利用DNA重组技术构建的生物细胞发酵生产人们所
1.认识发酵工程
1.4 发酵工程技术的发展简史
发酵工程技术的历史阶段及其特点
发酵工程技术的历史大致可分为: 自然发酵阶段 纯培养发酵阶段 深层通段等六个阶段.
发酵阶段的特点
自然发酵阶段(1900年以前)
利用自然发酵制曲酿酒、制醋、 栽培食用菌、酿制酱油、酱品、 泡菜、干酪、面包以及沤肥等
利用诱变育种和代谢调控技术发酵生产 氨基酸、核苷酸等多种产品
该阶段的特点是：发酵罐达50～ 200m3。；发酵产品从初级代谢产物到 次级代谢产物；发展了气升式发酵罐(可 降低能耗、提高供氧)；多种膜分离介质 问世
发酵阶段的特点
利用诱变育种和代谢调控技
术发酵生产氨基酸、核苷酸等 多种产品
该阶段的特点是：发酵罐达 50～200m3。；发酵产品从 初级代谢产物到次级代谢产物； 发展了气升式发酵罐(可降低 能耗、提高供氧)；多种膜分
利用液体深层通气培养技术大规模发酵 生产抗生素以及各种有机酸、酶制剂、 维生素、激素等产品
该阶段的特点是：微生物发酵的代谢 从分解代谢转变为合成代谢；真正无杂 菌发酵的机械搅拌液体深层发酵罐诞生； 微生物学、生物化学、生化工程三大学 科形成了完整的体系
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发酵阶段 的特点
希望的各种产品，如胰岛素、干扰素等基因工程产品 该阶段的特点是：按照人们的意愿改造物种、发酵
生产人们所希望的各种产品；生物反应器也不再是传 统意义上的钢铁设备，昆虫躯体、动物细胞乳腺、植 物细胞的根茎果实都可以看作是一种生物反应器；基 因工程技术使发酵工业发生了革命性变化
基因工程阶段 (1979～)
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纯培养发酵阶段(1900～1940)
利用微生物纯培养技术发酵生产面包酵母、甘 油、酒精、乳酸、丙酮、丁醇等厌氧发酵产品 和柠檬酸、淀粉酶、蛋白酶等好氧发酵产品
该阶段的特点是：生产过程简单，对发酵设 备要求不高，生产规模不大，发酵产品的结构 比原料简单，属于初级代谢产物
代谢调控发酵阶段(1957～1960)
技术转折点
第一个转折点： 纯培养。
第三个转折点：
代谢控制。 包括：酶的活力调控，酶的合 成调控(反馈控制和反馈阻遏)， 解除菌体自身的反馈调节, 突 变株的应用，前体、终产物、 副产物等。
技术转 折点
第二个转折点：
通气搅拌。 青霉素→抗菌素发酵工业。二十世纪四 十年代初，第二次世界大战爆发，青霉 素的发现，迅速形成工业大规摸生产； 1928年由Fleming发现青霉素；1941 年美国和英国合作对青霉素进行生产研 究；1943年沉浸培养体积5m3，产量 为200u/ml；而现在液体培养，培养体 积达100m3─200m3，产量为5-7万 u/ml；链霉素、金霉素、新霉索、红 霉素。
第四个转折点：
基因工程菌。资源利用：基因、 动物、海洋。
离介质问世。
代谢调控发酵 阶段(1957～
1960)
全面发展阶段 (1960～1979)
利用石油化工原料(碳氢化合物)发
酵生产单细胞蛋白；发展了循环式、 喷射式等多种发酵罐；利用生物合 成与化学合成相结合的工程技术生 产维生素、新型抗生素；发酵生产 向大型化、多样化、连续化、自动 化方向发展
利用DNA重组技术构建的生物细胞发酵生产人们所
1.认识发酵工程
1.4 发酵工程技术的发展简史
发酵工程技术的历史阶段及其特点
发酵工程技术的历史大致可分为: 自然发酵阶段 纯培养发酵阶段 深层通段等六个阶段.
发酵阶段的特点
自然发酵阶段(1900年以前)
利用自然发酵制曲酿酒、制醋、 栽培食用菌、酿制酱油、酱品、 泡菜、干酪、面包以及沤肥等
利用诱变育种和代谢调控技术发酵生产 氨基酸、核苷酸等多种产品
该阶段的特点是：发酵罐达50～ 200m3。；发酵产品从初级代谢产物到 次级代谢产物；发展了气升式发酵罐(可 降低能耗、提高供氧)；多种膜分离介质 问世
发酵阶段的特点
利用诱变育种和代谢调控技
术发酵生产氨基酸、核苷酸等 多种产品
该阶段的特点是：发酵罐达 50～200m3。；发酵产品从 初级代谢产物到次级代谢产物； 发展了气升式发酵罐(可降低 能耗、提高供氧)；多种膜分