发酵工程发展现状及趋势

发酵工程发展现状及趋势

引言

发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。

摘要

当前，发酵工程的应用是十分广泛的，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。

一、发酵工程在各领域的发展现状

1、医药行业

微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。

2、食品工业

现代化生物技术的突飞猛进，改写了食品发酵工艺的历史。据报道，由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低，工艺简单，且全部具有光学活性。

3、能源工业

乙醇作为一种生产工艺成熟，生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题，从长远的利益和能源的可再生性来看，燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。

4、农业

近年来，固态发酵工艺在生物农药工业生产中的应用取得了进展。固态发酵是没有或只有少量游离水存在，在具有可以满足微生物生长代谢的一定湿度的固态营养基质中进行的微生物发酵过程[。

5、环境保护

近年来，利用现代发酵及分离技术对大量的农作物麸皮、壳和秸杆以及各种果渣等有机废渣资源进行深层次的研究开发，从而获得高活性、高附加值的天然功能产品，引起了各国学者的广泛重视，其中以有机废渣为基本培养基，选择合适的微生物菌株( 酵母、真菌或细菌)进行固态发酵，以获得高附加值的微生物代谢物。

二、发酵工程发展趋势

发酵工程未来的发展趋向主要有以下几个大方面。①基因工程的发展为发酵工程带来新的活力。②新型发酵设备的研制为发酵工程提供先进工具。③大型化、连续化、自动化控制技术的应用为发酵工程的发展拓展了新空间。④强调代谢机理与调控研究，使微生物的发酵机能得到进一步开发。⑤生态型发酵工业的兴起开拓了发酵的新领域。⑥再生资源的利用给人们带来了希望。

参考文献：

1、陈琳, 赵婷, 侯恩太, 赖智捷, 路锋, 巩江, 倪士峰，发酵中药研

究概况，Journal of Anhui Agri. Sci. 2010, 38 (15) : 8274 – 8275

2、任虹，曹学丽，徐春明，王巧娥，农业有机废渣固态发酵在食品工

业中的应用，Science and Technology of Food Industry，2010,8（31）

3、陈万里，赵明星，燃料乙醇产业发展综述，河南化工，2010，27

4、欧平，生淀粉发酵生产燃料酒精的进展，GUANGXI JOURNAL OF LIGHT

INDUSTRY，2010,139

5、余龙江，发酵工程原理与技术应用