1
、
发酵工程
的含义
发酵工程是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系，是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。发酵工程也称作微生物
工程
，该技术体系主要包括菌种选育和保藏、菌种的扩大生产、微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化制备，同时也包括微生物生理功能的工业化利用等。
发酵工程是从
20
世纪
40
年代随着抗生素发酵工业的建立而兴起的。青霉素形成工业化大规模生产后，解决了工业规模生产
中
液体深层培养时的供氧问题以及纯种培养技术，从此，微生物发酵以大规模工业化生产的崭新面貌出现，标志着发酵工业进入了一个新阶段。
50
年代，随着代谢控制发酵技术在日本的大力发展，发酵工程研究可通过代谢调节的改变有目的地控制微生物所具有的一系列代谢反应途径。
70
年代，细胞融合技术、重组
DNA
技术等生物技术的发展，打破了生物物种间障碍，使人类能定向地制造出新的、有用的微生物，意味着人类可以直接操纵细胞的遗传物质。
80
年代，随着基因重组技术进一步成熟，生物技术迅速走上了真正造福于人类的产业化道路，使之为人类的需要服务，发酵工程由此进入了全面爆发的新阶段，广泛应用于医药（如抗生素、氨基酸、维生素、
ATP
、辅酶
Q
等）、食品（如色素、酸奶、添加剂等）、农业（如生物肥料、生物农药动植物生长调节剂等）、化工（如酒精、丁醇、乳酸等）、能源（如沼气、生物柴油、生物电池等）、冶金、新材料和环境保护等领域。
图
1
发酵工程与生物化学工程的关系
图
2
发酵工程与生物工程技术的相互关系
2
、发酵工艺流程
典型的发酵工艺过程大致划分为以下基本过程。
（
1
）发酵培养基的配置；（
2
）培养基、发酵系统的灭菌；（
3
）扩大培养有活性的适量纯种，按一定比例将菌种接入发酵罐中；（
4
）控制发酵培养条件使微生物生长并形成大量的代谢产物；（
5
）提炼并精制产物，得到合格的产品；（
6
）回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。
图
3
工业发酵过程的工艺流程
3
、发酵工艺的优点
与化学合成工艺相比，微生物发酵有很多优点。
（
1
）生产安全，条件温和。
发酵过程通常在常温、常压和中性下进行，而化学合成法大多需要高温、高压或强酸、强碱等剧烈条件，不但设备复杂，也容易污染环境。
