1897年德国的毕希纳进一步发现,即使将酵母磨碎,仍然能使糖发酵形成酒精,他将这种具有发酵能力的物质称为酶。从而人们才开始了解发酵现象的本质。
从19世纪末到20世纪30年代,随着人们对微生物世界认识的不断深入和发展,利用微生物生产的新产品不断出现,例如,酒精、乳酸、面包酵母、丙酮、丁醇、柠檬酸、淀粉酶和蛋白酶等。这些产品的生产,采用开放式的发酵方式,生产过程较为简单,对生产设备要求不高,规模一般不大,因此被称为传统发酵工业。
(3)现代发酵工业时期
1928年,弗莱明发现青霉素能杀菌。青霉素的发现和工业化生产,给人们带来巨大启迪。不久,链霉素、金霉素、土霉素等相继问世,从而兴起了一个新的工业--抗生素工业。生产抗生素的经验和设备很快被引用到其他发酵产品的生产上,极大地促进了这些产业的迅速发展,从而形成了一个全新的产业--现代发酵工业。
20世纪50年代的氨基酸发酵工业,60年代的酶制剂工业,70年代的多糖、维生素发酵工业,70年代以后生物大分子发酵技术相继诞生。这个时期生产技术要求高(由于多为好氧纯种发酵,需要通入无菌空气和保持无菌条件);生产规模大(用于青霉素生产的搅拌通气发酵罐的体积达到500 m3,单细胞蛋白生产用的气升式发酵罐已达到2 000 m3);技术发展速度快。因此,菌种的生产能力大幅度提高,新产品、新技术、新设备的应用达到前所未有的程度。
(4)生物技术产业时代
现在人们可以将源于动物或植物,甚至源于人的基因转移到诸如大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌等微生物中,获得具有特殊生产能力的基因工程菌。由于基因表达的产物均为蛋白质,因此在工业上利用基因工程菌大规模生产的产品,主要是用于治疗各种疾病的药物,又称为基因工程药物(如人胰岛素、人干扰素、人生长激素等,大约有40多种),同样也可以用于不同目的的酶(比如用于将葡萄糖转化为高果糖糖浆的葡萄糖异构酶,用于生产青霉素母核的青霉素酰化酶,用在洗衣粉中的碱性蛋白酶等等)。除了利用基因工程开发新的产品外,利用基因工程对传统发酵和现代发酵工业上使用的菌种进行改造,也获得了巨大成功。知识点2 发酵生产过程探秘与食品生产
[知识梳理]
1.发酵