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          技術知識

          固態發酵技術的發展

          發布時間:2019-11-28 字號:  【關閉】

             固態發酵是指在培養基呈固態,雖然含水豐富,但沒有或幾乎沒有自由流動水的狀態下進行的一種或多種微生物發酵過程,培養基底物以聚合物固態的形式呈現,它既是微生物生長的場所,也提供微生物所需碳源、氮源無機鹽、水及其它營養物 。
           
             從歷史上來看,人們很早就采用了固體發酵技術,在中國,人們在 4000年前就會用大豆固體發酵制造醬品,雖然那時候人們還沒有認識到微生物的的作用。
           
              現代意義發酵工業的真正開始是上世紀初, 1914年建立了作為食品和飼料的酵母生產,1915年德國建立了大型的丙酮丁醇發酵生產線。在這一時期,有機溶劑、有機酸和酶制劑等發酵工業開始出現并得到了發展,這些發酵工業所采用的發酵方式基本上為固態發酵和厭氧液體發酵。 從 20 世紀 40 年代初開始, 以青霉素的液體發酵為代表,開辟了以好氧液體發酵生產抗生素和其他次級代謝產品的工業道路。 受這種發酵方式的啟發, 原有的以固態發酵為主的有機酸和酶制劑生產也大多改為好氧液體發酵生產。到目前為止,好氧液體發酵仍然是發酵工業的主流。然而,好氧液態發酵存在著諸多問題,例如,為了供氧,好氧發酵需要機械攪拌和大比例通氣,需要大量的能耗; 液體發酵的產物濃度很低一般在 10% 以下,發酵后的污水多,難處理 。為了減少廢水,增加產物濃度,高濃度、 高黏度發酵成為液體深層發酵的重要發展方向,然而固態發酵是高濃度、 高黏度發酵的極限狀態。
           
              與液體發酵方式相比,固態發酵主要具有以下優點:原料成本低,多為天然基質或農副產物,來源廣泛;工藝相對簡單,基質的含水量低,可減小反應器的體積,生產能耗低;無廢水和廢氣產生,不對環境造成污染;能最大限度的保持微生物生長的自然狀態,發酵產物活性高。
           
               固態發酵是解決當前發酵工業所遇到的能耗大與人類爭糧食及環境污染嚴重 的一種有效途徑。充分開發利用固態發酵這一技術,來生產人們所需的發酵產品, 巳受到世界各國科技工作者的關注。
           


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