固体发酵罐的工作原理、应用及其特性

固体发酵罐的工作原理、应用及其特性 摘要 : 固体发酵罐的工作原理：微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵，在固体发酵过程中不含任何自由水，随著微生物产出的自由水的增加，固体发酵范围延伸至黏稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。 固体发酵罐：固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水下溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。从生物反应过程中的本质考虑，固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程。固体发酵具有操作简便、能耗低、发酵过程容易控制、对无菌要求相对较低、不易发生大面积的污染等优点。真菌是固体发酵最普遍被使用的微生物，因其菌丝如同植物的根能在固态表面生长，并渗透到基质内，产生多样的胞外酵素能力，比起其他单细胞的细菌及酵母菌，更适合固体发酵的环境。 固体发酵罐的工作原理：微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵，在固体发酵过程中不含任何自由水，随著微生物产出的自由水的增加，固体发酵范围延伸至黏稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。可以认为每个细胞之间的生长环境未必相同。为提高培养效率，采用增大表面积的办法。实验室内一般采用试管斜面、培养皿、三角瓶、克氏瓶等培养，工厂大多采用曲盘、帘子以及通风制曲池等，特别是在霉菌的培养中，目前仍采用固体培养法制曲。由于选取农副产品如麸皮等作原料，价格低廉，其颗粒表面积大，疏松通气，原料易大量获得，因此，酿酒行业用得很普遍。但是，由于大规模表面培养技术仍有很多困难，在发酵生产上，能用液体表面培养的，大多采用液体深层培养法来代替。 固体发酵罐的应用：将微生物接种在固体培养基表面生长繁殖的方法，称固体培养法。它是表面培养的一种。广泛用于培养好气性微生物。例如，用于微生物形态观察或保藏的琼脂斜面培养，用于平板分离或活细胞计数的平板培养，都属于固体表面培养法。用该方法配氧微生物时。固体发酵法目前主要用在传统的发酵工业中。例如：酱油的生产，从菌种培养到制曲，再到发酵都采用固体法。发酵条件相对比较开放，工艺简单，设备要求简单，成本相对比较低。虽然最近有的厂家也采用深层液体发酵，但在口味上明显与固体发酵无法比拟。又如在食醋的生产上有的厂家采用前液后固，目的在于提高食醋的风味。 固体发酵罐的特性：培养基单纯，例如谷物类、小麦麸、小麦草、大宗谷物或农产品等均可被使用，发酵原料成本较经济。基质前处理较液体发酵少，例如简单加水使基质潮湿，或简单磨破基质增加接触面积即可，不需特殊机具，一般家庭即可进行步骤。因获得水分可减少杂菌污染，此种低灭菌步骤即可施行的发酵，适合低技术地区使用。能产生特殊产物，如红麴产生的红色色素是液体发酵的十倍，又曲霉菌在固体发酵所产生的β-葡萄糖苷较液体发酵产生的酵素更具耐热性。固体发酵相当于使用相当高的培养基，且能用较小的反应器进行发酵，单位体积的产量较液体为高。下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化或单纯，常是整个基质都被使用，如做为饲料添加物则不需要回收及纯化，无废弃物的问题。固体发酵可食品产生特殊风味，并提高营养价值，如天培可作为肉类的代用品，其胺基酸及脂肪酸易被人体消化吸收。 INFORS Terrafors IS 固态样品发酵罐