酵素是以动物、植物、菌类等为原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分（如多糖类、寡糖类、氨基酸、维生素、有机酸及酶类。

图片1：酵素概述

中国的酵素产业发展历史可以追溯到传统发酵工艺，但现代意义上的工业化酵素生产起步相对较晚，大致经历了以下几个阶段：

一、第一阶段：古代传统发酵阶段

中国早在古代就有利用微生物发酵的技术。

1.中国酵素的历史源远流长，其起源与发展贯穿了数千年的发酵技术演进‌远古至先秦时期（起源与技术雏形）。酵素起源于中国，我们的祖先远在4000多年前就知道利用酵母菌的淀粉酶来酿酒，我国是世界上第一个使用酶的国家。现代酵素产品兴起于日本，后传至中国台湾和大陆。

(1) ‌夏禹时代（约4000年前）‌：中国已掌握酿酒技术，利用微生物发酵谷物制作酒类饮品，这是发酵技术的早期实践。

(2) ‌商周时期（3000年前）‌：在商周时期，中国人已经学会了利用麦曲将淀粉转化成麦芽糖，这一技术为后来的酵素发展奠定了基础‌。这种技术不仅展示了当时人们对发酵和酶作用的初步认识，也为后来的食品加工和医药应用提供了重要基础‌。

(3) ‌春秋战国（2500年前）‌：春秋战国时期的中国人已经开始巧妙地运用酒曲来治疗肠胃疾病。同时探索水果发酵技术，为贵族制作延寿饮品，发酵与医疗开始结合。

(4)商周时期的酿酒技术（曲霉、酵母）。酒类发酵是酒精饮料生产的核心环节，依赖微生物（主要为酵母菌）在特定条件下将糖类转化为乙醇及风味物质的过程。\ceC6H12O6−>2C2H5OH+2CO2\ceC6H12O6−>2C2H5OH+2CO2

过程中释放少量能量（约2分子ATP/葡萄糖）。

(5)汉代已有成熟的发酵工艺。酱油、醋、豆豉

① 酱油制作

选择优质黄豆与黑豆混合浸泡12小时，蒸煮至软烂后摊凉至35℃。传统工艺需接种米曲霉进行48小时制曲，现代方法可直接使用豆豉曲‌。发酵管理是将豆豉与盐水按1:2比例混合，盐度维持在18%-20%。采用阶梯式发酵，前7天保持30℃促进蛋白酶分解，中期调至25℃缓慢转化氨基酸，后期陈酿3个月以上。

② 制醋

选择优质糯米、大麦、小麦等作为原料，经过蒸煮、冷却后接种醋酸菌进行发酵‌。发酵管理‌：在通风良好的环境中，控制温度在30-35℃，持续发酵数周至数月，直至产生足够的醋酸‌。

③ 酵素豆豉

豆豉是在传统发酵过程中自然形成的生物活性物质的集合体，其本质是微生物（如毛霉、曲霉或枯草芽孢杆菌）分解大豆的发酵产物，而非人工添加的酶制剂。

2.古籍记载与理论雏形

(1)《 黄帝内经》‌中提到的酵素主要是’”醍醐”, 记载了黄豆发酵制成的“醍醐”，被视为酵素前身，描述其“可治百病”的药用价值。醍醐是通过将黄豆研磨成粉，蒸煮后放入槽中发酵数日，直至其呈现出半透明的胶状物质。醍醐被认为能够治疗多种疾病‌

(2) ‌唐代‌：在唐代酵素的制作工艺进一步发展。此时，酵素的应用不仅限于医疗，还扩展到了饮食和保健领域。唐代的文献中记载了许多关于水果发酵的详细信息，这些发酵产品被广泛用于延年益寿和保健‌。

(3) ‌宋代‌：到了宋代酵素的制作工艺继续改进，尤其是在宫廷中，酵素的制作达到了一个新的高峰。宋代的《清异录》中详细记录了多种水果发酵的方法和用途。

(4) 清代: 到了清代酒曲疗法和水果发酵技术被系统记载于医书。清代《调鼎集》详细记录了52种水果发酵饮品的功效与应用，标志宫廷酵素工艺的鼎盛。

图片2：酵素古法发酵

二、第二阶段:工业化萌芽阶段（20世纪50—70年代）新中国成立后，开始引进现代酵素生产技术：

1.50年代：部分科研机构（如中国科学院微生物研究所）开始研究酶制剂。酶经过提纯、加工后的具有催化功能的生物制品，主要用于催化生产过程中的各种化学反应，具有催化效率高、高度专一性、作用条件温和、降低能耗、减少化学污染等特点，其应用领域非常广泛。

2.60年代：初步实现淀粉酶、蛋白酶的小规模生产，主要用于食品和纺织行业。

(1) 淀粉酶涉及到其活性位点与淀粉分子的特定结构相互作用。当淀粉酶与淀粉接触时，它能够识别并结合淀粉分子中的特定糖苷键，然后通过催化作用断裂这些键，将长链的淀粉分解成较短的糖分子。这一过程不仅提高了营养物质的可吸收性，还有助于减少消化系统的负担。

(2) 蛋白酶是一类能够催化蛋白质水解反应的酶，通过切断肽键将大分子蛋白质分解为小分子多肽或氨基酸。它们在生物体内外发挥重要作用，例如消化吸收、细胞调控、疾病治疗及工业应用等。

3.70年代：受限于技术和设备，酵素产业仍处于较低水平，依赖进口。

图片3：酵素工业化

三、第三阶段：初步发展阶段：

改革开放后，中国酵素产业开始加速：

1.80年代：引进国外酶制剂生产技术（如诺维信、丹尼斯克等外资企业进入中国市场）。

2.90年代：国内企业（如无锡酶制剂厂、山东隆科特酶制剂 ）开始崛起，生产淀粉酶、糖化酶等，应用于食品、纺织、洗涤剂行业。

四、第四阶段： ‌技术复兴‌

90年代后，中国重启酵素研究，结合微生物学改良传统工艺。

2018年工信部颁布《酵素产品分类导则》，规范食用、环保等六大类酵素产品。

1.‌产业创新‌

(1) 陕西渭南建立“中国酵素城”，集成生物科技与农业生产，推动高附加值酵素产品开发。

(2)“中药酵素”结合药食同源理论，通过微生物发酵提升药效吸收率。

日本称发酵活性产物为“酵素”，而中国改称“酶”；后因发酵产品普及，“酵素”回归为功能性产品的代称。

(3)传统酵素载体

① ‌曲类制品‌：酒曲、豆豉、泡菜、腐乳等均为中国特有酵素食品，通过自然发酵保留活性成分。

② ‌药用实践‌：鸡内金（鸡胃内膜）用于消化不良，体现酵素在传统医学中的应用。

2.酒类发酵

酵素发酵中的酒类发酵阶段指糖类物质经酵母菌作用转化为酒精的过程，该阶段是酵素制作的核心环节之一，其原理与传统酿酒相似但目标产物不同。

3.中药发酵

(1) 六神曲: 六神曲由辣蓼、青蒿、苍耳草、赤小豆、苦杏仁、麦麸、面粉等粉碎发酵而成,是一种酵母中药制剂，具有健脾和胃，消食调中的作用。

(2) 红曲酵素：是红曲霉菌在大米中培养发酵而成，能够降低血脂，降低血压，具有抗氧化和强化肝脏功能，促进细胞新成代谢，提高人体免疫力。

图片4：酵素技术复兴

五、第五阶段：快速发展阶段（2000—2020年）

1.2000年后：中国成为全球酵素生产大国，产能迅速增长，应用领域扩大（食品、医药、饲料、生物燃料等） 。

2.2010年后：国产酶制剂企业（如溢多利、新华扬、蔚蓝生物 ）崛起，部分产品出口国际市场。

3.2015年 :中国发布《酶制剂行业“十三五”发展规划》，推动技术创新和产业升级。

图片5：酵素市场规模

六、第六阶段：高质量发展阶段（2020年至今）

1.生物技术升级:基因工程、合成生物学技术推动高效酶开发。

(1) 基因工程酶制剂

① 基因重组表达是利用基因工程技术将目标酶基因导入微生物（如大肠杆菌、酵母）或细胞中，通过基因扩增增强表达效率，构建高效产酶的基因工程菌株。

② 固定化技术‌将工程菌或酶固定在载体上，形成固定化酶制剂，显著提升酶的稳定性和重复使用率，降低生产成本

(2) 合成生物学

① 底层技术支撑‌

酶制剂（如DNA聚合酶、限制性内切酶）是基因编辑（如CRISPR）、基因合成与组装的基础工具，支撑合成生物学从基因设计到细胞工厂构建的全流程。

合成生物学通过‌定向进化‌与‌理性设计‌改造酶的催化效率、稳定性及适应性，突破天然酶的局限性。

② 绿色制造引擎‌

酶催化替代传统化工反应，降低能耗30%-50%（未来潜力达70%），减少污染，助力“双碳”目标。

合成生物学驱动酶制剂在生物基材料（如PLA、PHA）、能源（生物燃料）、环保（废水处理酶）等领域的应用。

2.酵素应用扩展

环保酵素在环保领域的应用主要通过‌环保酵素‌这一特定类别实现，其以动植物为原料经微生物发酵制成，富含多糖、有机酸等活性成分，能替代化学清洁剂、净化水质并转化有机废弃物，形成资源循环利用体系（如生物降解塑料）、医药（如基因工程胰岛素）、饲料（如植酸酶）等领域广泛应用。

参考文献

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2.中国科技部官网

3.国家自然科学基金委官网

4.中国科学院科研进展官网

5.中国工业信息化产业部官网

6.中国科学院微生物研究所官网

7.中国生物工程学会官网

8.中国轻工业联合会官网

9.中国生物发酵产业协会官网

10.中国生物发酵工程协会官网

11.中国生物技术信息官网

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