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《发酵工程》课程论文 —论发酵工程在食品工业中的应用 院系： 生物科学与工程学院 专业： 生科1201 姓名： 刘欢 论发酵工程在食品工业中的应用 作者：刘欢 专业：生物科学1201 摘要：本文主要从传统发酵技术的发展、现在发酵技术在食品工业中的重要作用，以及主要的一些发酵工程应用实例，来阐述发酵工程在生物工程中的重要地位。发酵工程是生物技术产业化的基础。简要综述了现代发酵工程技术在食品领域的应用及其进展，包括改造传统的 食品加工工艺、开发功能性食品和微生物油脂的生产等。 关键词：传统发酵技术 发酵工程 食品工业 应用 一、发酵工程发展简史 传统发酵技术 我国传统发酵食品是中华食文化的代表，不仅至今为国人之生活必需，而且无论过去和现在都深刻影响着整个人类饮食文明。我国传统发酵食品历史悠久，产品风味浓郁，有着非常丰富的内涵，曾影响着日本、朝鲜、以及一些西方国家，但由于其发酵周期长，受环境因素影响大，产品质量不稳定，人工成本高，工业化水平低，发展缓慢。近年来，在现代生物技术的影响下。吸收国外发酵技术，我国发酵食品工业化水平逐年提高，白酒，啤酒，葡萄酒，酸奶等产品的工业化生产发展迅速，其他产品如腐乳、酱油、醋等，工业化程度也在提高。但随着发酵食品的不断发展，中国发酵食品在制作过程中也出现了一系列的问题，虽然现代生物技术提高了生产效率，但是产品味感较清，已经失去了传统发酵食品的风味，常需要加入各种香料，色素，营养物质，才能弥补产品风味的不足[1]。 人类利用自然发酵现象生产食品已有几千年的历史。酿酒就是最传统的发酵技术之一。大约在9000年前，具有人们用谷物酿造啤酒。在4000年前的龙山文化时期，我国就出现了黄酒酿造技术。都将、醋、豆腐乳、泡菜、奶酪等传统食品的生产也均在2000年以上。这些产品都是数千年来人们凭借智慧和经验，在没有亲眼见到微生物的情况下巧妙地利用微生物所获得的[2]。当时，人们不知道发酵的本质，也就不会人为地控制发酵过程，生产职能凭经验，因此这个时期也成为天然发酵时期。现在，传统发酵技术仍然广泛应用于食品生产。 近代发酵技术 微生物纯培养技术期间 1680年，荷兰商人、博物学家列文虎克用自己发明创造的显微镜发现了微生物世界，这是人类第一次看到了微生物。19世纪中叶，巴斯德通过实验证明了酒精发酵现象是由活酵母引起的，并指出发酵现象是微生物进行的化学反应。1872年，布雷菲尔得创建了霉菌纯培养法，科赫完成细菌纯粹培养技术，从而确立了但中威武的纯培养技术，是发酵技术从先进的凭借经验的天然发酵转变为可以人类控制和调节的纯培养发酵。 深层发酵技术时期 1928年，弗莱明发现了青霉菌能抑制其菌落周围的细菌生长的现象，并证明了青霉素的存在。20世纪40年代，第二次世界大战爆发，由于前线对抗生素的需求量非常大，从而推动了青霉菌的研究进展。青霉素发酵技术的血凝素发展推动了抗生素工业乃至整个发酵工业的快速发展。1944年，人们发现了用于治疗结核杆菌引起的感染的链霉素，随后，又陆续发现金霉素、土霉素等抗生素。此阶段的发酵工程表现出的主要特征是微生物液态深层发酵技术的应用。 现代发酵技术 代谢调控技术的应用 随着基础生物科学如生物化学、酶学、微生物遗传学等学科的飞速发展，再加上新型分型方法和分离方法的发展，发酵工程领域的应用及应用有了显著的进步，特别是在微生物酶转化技术、微生物人工诱变育种以及微生物代谢调控技术等方面取得了可喜成果。如采用微生物进行甾体化合物的转化技术，成功地将甾体转化成副肾上腺皮质激素、性激素等。如利用代谢调控为基础的新的发酵技术，使野生的生理缺陷型菌株代谢产生谷氨酸。又通过人工诱变育种技术，选育获得谷氨酸高产菌株，从而大大提高了谷氨酸产量，实现了谷氨酸的工业化生产。由此也促进了代谢调控理论的研究，推动了其他氨基酸的工业化生产步伐。由氨基酸发酵而开始的代谢空竹发酵，使发酵工业进入了一个新的阶段。随后，核苷酸、抗生素以及有机酸等也可通过代谢调控技术进行发酵生产。 基因工程技术的应用 1953年，沃森与克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为基因重组奠定了基础。20世纪70年代，人们成功实现了基因的重组和转移。随着重组DNA技术的发展，人们可以按预定方案把外援目的基因克隆到荣故意大规模培养的微生物细胞中，人为制造了我们需要的“工程菌”，通过“工程菌”的大规模发酵生产， 可得到原先只要动物或植物才能生产的物质，如胰岛素、干扰素、白细胞介素和多种细胞生长因