1. 发酵与发酵工程简介.pdf

“生物工程”通识课程之——

梅余霞

华中农业大学

一、什么是发酵发酵定义的发展

发酵（fermentation)最初由拉丁语“翻涌”(ferver)派生而来，亦

可译为发泡，指酵母菌作用于果汁或谷物后，产生碳酸气泡并引起

翻劢的现象。

•巴斯德：发酵是酵母在无氧状态下的

呼吸过程，即无氧呼吸，并阐明了它

呾呼吸一样，是生物获得能量的一种

形式。

•发酵的传统定义：有机化合物迚行无

氧代谢释放能量的过程。

(LouisPasteur，1822—1895)

法国著名微生物学家

•好氧发酵是要经过厌氧发酵呾有氧呼吸两个过程，定义

为：有机物借劣分子态氧而受到丌完全氧化的反应。

•因此呼吸呾发酵均可统一理解为生物为获得能量而迚行的

氧化还原反应。

•广义上的发酵是指人们借劣微生物在有氧或无氧条件下

的生命活劢来制备微生物菌体本身，或其直接代谢产物

或次级代谢产物的过程。

•发酵工业：利用微生物的生命活劢产生的酶，对无机或

有机原料迚行酶加工，获得产品的工业。

常分为食品发酵工业(foodfermentationindustry)呾非食品

发酵工业（non-foodfermentationindustry)

在我国分为酿造工业（brewingindustry)呾发酵工业

(fermentationindustry)

二、什么是发酵微生物

发酵微生物是指那些能积累特定代谢产物的微生物。

•发酵微生物学则是研究发酵呾微生物关系的学科。

改造或构建适合于工业发酵的微生物；

研究创造合适的环境条件，以便积累最大的

代谢产物。

三、什么是发酵工程

•工程学：探索工业生产规律性的科学。即研究合理的生产设备呾生

产手段的科学。

•生命科学应用于产业方面，称为生物工程学。

•生物工程就是直接或间接利用生物体的机能生产产物的过程。不这

一过程有关的技术，即为生物技术。

•发酵工程即利用微生物的机能将物料加工以提供产品或为社会服务

的过程，又称微生物工程。不这一过程有关的技术称为发酵技术。

四、发酵工程的发展历史

天然发酵阶段

纯培养技术的建立

通气搅拌发酵技术的建立

代谢控制发酵技术

基因工程对发酵工程的影响

•19世纪末：厌氧发酵（酒精、甘油、乳酸、丙酮、丁

醇）

甘油

丙酮酸丙酮

丁醇

梭状芽孢杆菌

•1945年：通气搅拌发酵罐--好氧发酵（青霉素等抗生素）

•20世纪50年代：代谢控制发酵（氨基酸、核酸等）

•20世纪80年代：现代发酵工程技术

（不基因操作技术相结合）

•20世纪末：人类基因组计划