现代的发酵工程又叫微生物工程，指采用现代生物工程技术手段，利用微生物的某些特定的功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程。发酵是微生物特有的作用，几千年前就已经被人类认识并用来制造酒、面包等食品。20世纪20年代主要是以酒精发酵、甘油发酵与丙醇发酵等为主。20世纪40年代中期美国抗生素工业兴起，大规模生产青霉素，日本谷氨酸盐（味精）发酵成功，大大促进了发酵工业的发展。
20世纪70年代，细胞融合技术、基因重组技术等生物工程技术的飞速发展，发酵工业进入现代发酵工程的阶段，不但生产酒精类饮料、面包和醋酸，而且生产干扰素、胰岛素、生长激素、抗生素与疫苗等多种医疗保健药物，生产细菌肥料、天然杀虫剂与微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产香料、氨基酸、生物高分子、维生素、酶与单细胞蛋白等。
从广义上讲，发酵工程由三部分组成：上游工程、发酵工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育、最适发酵条件（温度、pH、溶解氧与营养组成）的确定、营养物的准备等。发酵工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞与生产代谢产物的工艺技术。下游工程指从发酵液中分离与纯化产品的技术。
课后训练
一、讨论思考题
（1）功能食品生产中常采用的新技术有哪些？各有何特点？
（2）什么叫超微粉碎？超微粉碎的食品与普通粉碎方法粉碎的食品有何不同？
（3）超临界流体萃取的原理和特点是什么？超临界流体萃取技术是如何应用在功能食品加工中的？
（4）什么是冷冻干燥？简述冷冻干燥技术在功能食品中的应用。
（5）什么是膜分离技术？简述膜分离的种类及区别。
（6）什么是微胶囊技术？微胶囊化的作用是什么？(www.xing528.com)
（7）简述生物工程在功能食品生产中的应用。
二、案例分析题
牡蛎是高营养价值的经济贝类，也是有较高药用价值的海洋生物。牡蛎肉含有大量的生物活性物质如牛磺酸、小分子多肽和多糖等。我国牡蛎产量很大。某厂为了综合利用牡蛎，决定利用现代功能食品生产新技术提取其中的功能成分。如果你是该厂的一名技术员，厂领导给你提出以下问题，你会怎么处理？
（1）牛磺酸、牡蛎多糖和牡蛎多肽都有什么样的功效？
（2）请你设计出牛磺酸、牡蛎多糖和牡蛎多肽的提取方案。
（3）请你设计出牛磺酸在功能食品生产中的应用方案。
知识拓展
研发海参冻干粉
海参是珍贵海产品。为了最大限度地保留海参的营养成分，使之成为货真价实的高级营养滋补品，中国科学院沈阳应用生态研究所多年来致力于海参加工技术研究，和大连海离素生物开发有限公司一道，首次将超细粉碎破壁与真空冷冻干燥等方法应用于海参的深加工。采用该技术生产的海离素海参冻干粉弥补了即食海参的一些局限，可以使海参营养成分的利用提高到一个新的高度。实验数据证明：每100 g新鲜海参可测定的蛋白质含量仅为16.5%，而每100 g海离素海参冻干粉可测定的蛋白质含量最高可达80.2%，其中除了含有18种氨基酸与10多种无机盐外，还保全了一些特有的活性成分。
该技术从源头上保持海参的营养成分不损失，营养价值不变，热敏感与易氧化的活性物质不变性，综合考虑了原料和在整个加工过程中各种工艺参数的优化组合。例如，冷冻干燥技术的加工条件是很严格的，先速冻海参原料，目的是维持海参的品质不变，特别是一些活性物质不流失、不变性，并且还要适度缓冻，使水分蒸发，因此温控要求极其严格。又如，超细粉碎应当关注海参粉颗粒的粒度，研究发现，在高倍显微镜下检测，当海参粉颗粒分解到极细微的状态时，其活性物质就会发生质与量的明显变化。粉碎的目数低了，达不到有效释放海参营养成分的目的；目数太高，则会导致海参营养成分受到破坏，使其失去原有功效。所以保持营养成分的功效最大化应当是研究加工技术的基本原则。实验表明，海离素海参冻干粉细度达到2 000～2 500目时，能够使其营养成分的溶出率达到最佳状态，用这种方法制成的产品中总蛋白质含量一般达到65%以上，是整个海参可测定蛋白质含量的5.4倍、钙含量的17倍、磷含量的2.1倍。采用冷冻干燥与超细粉碎技术让海参这种高档补品的营养成分含量最大化，真正做到“物有所值”。
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