回顧發(fā)酵罐的歷史，可以發(fā)現(xiàn)，在隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和時代的發(fā)展，發(fā)酵罐越來越成為工業(yè)生產(chǎn)過程中不可缺少的機(jī)械設(shè)備之一。而對于企業(yè)來說，重讀它的歷史不僅可以了解過去，還能對企業(yè)在發(fā)酵罐未來的發(fā)展有著借鑒和參考的意義。
其實，就發(fā)酵現(xiàn)象來說早已被人們所認(rèn)識，但了解它的本質(zhì)卻是近200年來的事。和過去的發(fā)酵意義相比，現(xiàn)在所指的發(fā)酵早已賦予了不同的含義。發(fā)酵是生命體所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)和生理變化，是多種多樣的生物化學(xué)反應(yīng)根據(jù)生命體本身所具有的遺傳信息去不斷分解合成，以取得能量來維持生命活動的過程。發(fā)酵產(chǎn)物則是指在反應(yīng)過程當(dāng)中或反應(yīng)到達(dá)終點時所產(chǎn)生的能夠調(diào)節(jié)代謝使之達(dá)到平衡的物質(zhì)。
作為發(fā)酵過程中的重要工具，發(fā)酵罐與其他工業(yè)設(shè)備的突出差別是對純種培養(yǎng)的要求之高，幾乎達(dá)到十分苛刻的程度。因此，發(fā)酵罐的嚴(yán)密性，運行的高度可靠性是發(fā)酵工業(yè)的顯著特點?，F(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益，更加趨向大型化和自動化發(fā)展。具體而言，發(fā)酵罐的歷史可以分為五個階段。
1900年以前是現(xiàn)代發(fā)酵罐的雛形，那個時期，發(fā)酵罐帶有簡單的溫度和熱交換儀器，這是個階段。第二個階段是1900-1940年，出現(xiàn)了200m3的鋼制發(fā)酵罐，在面包酵母發(fā)酵罐中開始使用空氣分布器，機(jī)械攪拌開始用在小型的發(fā)酵罐中。
值得一提的是，20世紀(jì)40年代是當(dāng)代發(fā)酵工程的開始，在以后半個多世紀(jì)里，它經(jīng)歷了諸多重大轉(zhuǎn)折。1929年弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素，直到1940年才開始少量生產(chǎn)。由于第二次世界大戰(zhàn)對青霉素的大量需求，這就迫使人們對發(fā)酵技術(shù)開始進(jìn)行深入研究，并逐步采用液體深層發(fā)酵替代原先的固體或液體淺盤發(fā)酵進(jìn)行生產(chǎn)。
第三個階段，也就是1940-1960年，這個時候，機(jī)械攪拌、通風(fēng)、無菌操作和純種培養(yǎng)等一系列技術(shù)開始完善，發(fā)酵工藝過程的參數(shù)檢測和控制方面也已出現(xiàn)。此外，還出現(xiàn)了耐蒸汽滅菌的在線連續(xù)測定的pH電極和溶氧電極，計算機(jī)也開始對發(fā)酵過程進(jìn)行控制。由此，發(fā)酵產(chǎn)品的分離和純化設(shè)備逐步實現(xiàn)了商品化。
1960-1979年，這是發(fā)酵罐歷史發(fā)展中的第四個階段，發(fā)酵罐的使用得到進(jìn)一步的升級。機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的容積已經(jīng)增大到80-150m3。而由于大規(guī)模生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的需要，又出現(xiàn)了壓力循環(huán)和壓力噴射型的發(fā)酵罐，它可以克服一些氣體交換和熱交換問題。這個時期，計算機(jī)逐漸在發(fā)酵工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。
后一個階段就是1979年至今。當(dāng)前，生物工程和技術(shù)迅猛發(fā)展，這在給發(fā)酵工業(yè)帶來機(jī)遇的同時也給其提出了新的課題。于是，大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)酵罐應(yīng)運而生，胰島素、干擾素等基因工程的產(chǎn)品開始走上商品化之路。
