發(fā)酵已經(jīng)從過去簡單的生產(chǎn)酒精類飲料、生產(chǎn)醋酸和發(fā)酵面包發(fā)展到今天成為生物工程的一個極其重要的分支,一個包括微生物學(xué)、化學(xué)工程、基因工程、細(xì)胞工程、機械工程和計算機軟硬件工程的一個多學(xué)科工程。
發(fā)酵是當(dāng)今最前沿的高科技領(lǐng)域。如果說過去的發(fā)酵是一種單一、落后的技術(shù)手段的話,那么今天的發(fā)酵則上升到發(fā)酵工程。其涉及的行業(yè)已不局限于食品,而是應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、釀造、食品及化工等多個領(lǐng)域。它屬于生物工程的范疇,是生物工程五大組成部分中的一項,即:基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和發(fā)酵工程。
在這其中,基因工程和細(xì)胞工程的研究結(jié)果,大多需要通過發(fā)酵工程和酶工程來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。基因工程、細(xì)胞工程和發(fā)酵工程中所需要的酶,往往是通過酶工程來獲得;酶工程中酶的生產(chǎn),一般要通過微生物發(fā)酵的方法來進(jìn)行。由此可見,發(fā)酵工程在生物工程領(lǐng)域內(nèi)與各個分支之間存在著交叉滲透的現(xiàn)象。
發(fā)酵工程是目前國際社會中最前沿的高科技領(lǐng)域。我們可根據(jù)它發(fā)酵的特點和微生物對氧的不同需要,將發(fā)酵分成若干類型:
1.按發(fā)酵原料來區(qū)分:糖類物質(zhì)發(fā)酵、石油發(fā)酵及廢水發(fā)酵等類型。
2.按發(fā)酵產(chǎn)物來區(qū)分:如氨基酸發(fā)酵、有機酸發(fā)酵、抗生素發(fā)酵、酒精發(fā)酵、維生素發(fā)酵等。
3.按發(fā)酵形式來區(qū)分,有固態(tài)發(fā)酵和深層液體發(fā)酵。
4.按發(fā)酵工藝流程區(qū)分,有分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和流加發(fā)酵。
5.按發(fā)酵過程中對氧的不同需求來分,可分為厭氧發(fā)酵和通風(fēng)發(fā)酵兩大類型。
綜上所述,我們不難發(fā)現(xiàn),發(fā)酵已經(jīng)從過去簡單的生產(chǎn)酒精類飲料、生產(chǎn)醋酸和發(fā)酵面包發(fā)展到今天成為生物工程的一個極其重要的分支,一個包括微生物學(xué)、化學(xué)工程、基因工程、細(xì)胞工程、機械工程和計算機軟硬件工程的一個多學(xué)科工程。
我們這里談到的發(fā)酵工程,是指采用工程技術(shù)手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的離體酶的某些功能,為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品,或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精;乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶;利用真菌大規(guī)模生產(chǎn)青霉素等都是這方面的例子。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,發(fā)酵技術(shù)也有了飛速的發(fā)展,并且已經(jīng)進(jìn)入能夠人為控制和改造微生物,使這些微生物為人類生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)代發(fā)酵工程階段。
現(xiàn)代發(fā)酵工程不但生產(chǎn)酒精類飲料、醋酸和面包,而且生產(chǎn)胰島素、干擾素、生長激素、抗生素和疫苗等多種醫(yī)療保健藥物,生產(chǎn)天然殺蟲劑、細(xì)菌肥料和微生物除草劑等農(nóng)用生產(chǎn)資料,在化學(xué)工業(yè)上生產(chǎn)氨基酸、香料、生物高分子、酶、維生素和單細(xì)胞蛋白等。(來源:普洱雜志;作者:陳杰)