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固态发酵技术的发展

发布时间:2019-11-28 浏览次数:次 字号:  【关闭】

   固态发酵是指在培养基呈固态,虽然含水丰富,但没有或几乎没有自由流动水的状态下进行的一种或多种微生物发酵过程,培养基底物以聚合物固态的形式呈现,它既是微生物生长的场所,也提供微生物所需碳源、氮源无机盐、水及其它营养物 。
 
   从历史上来看,人们很早就采用了固体发酵技术,在中国,人们在 4000年前就会用大豆固体发酵制造酱品,虽然那时候人们还没有认识到微生物的的作用。
 
    现代意义发酵工业的真正开始是上世纪初, 1914年建立了作为食品和饲料的酵母生产,1915年德国建立了大型的丙酮丁醇发酵生产线。在这一时期,有机溶剂、有机酸和酶制剂等发酵工业开始出现并得到了发展,这些发酵工业所采用的发酵方式基本上为固态发酵和厌氧液体发酵。 从 20 世纪 40 年代初开始, 以青霉素的液体发酵为代表,开辟了以好氧液体发酵生产抗生素和其他次级代谢产品的工业道路。 受这种发酵方式的启发, 原有的以固态发酵为主的有机酸和酶制剂生产也大多改为好氧液体发酵生产。到目前为止,好氧液体发酵仍然是发酵工业的主流。然而,好氧液态发酵存在着诸多问题,例如,为了供氧,好氧发酵需要机械搅拌和大比例通气,需要大量的能耗; 液体发酵的产物浓度很低一般在 10% 以下,发酵后的污水多,难处理 。为了减少废水,增加产物浓度,高浓度、 高黏度发酵成为液体深层发酵的重要发展方向,然而固态发酵是高浓度、 高黏度发酵的极限状态。
 
    与液体发酵方式相比,固态发酵主要具有以下优点:原料成本低,多为天然基质或农副产物,来源广泛;工艺相对简单,基质的含水量低,可减小反应器的体积,生产能耗低;无废水和废气产生,不对环境造成污染;能最大限度的保持微生物生长的自然状态,发酵产物活性高。
 
     固态发酵是解决当前发酵工业所遇到的能耗大与人类争粮食及环境污染严重 的一种有效途径。充分开发利用固态发酵这一技术,来生产人们所需的发酵产品, 巳受到世界各国科技工作者的关注。
 


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