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发酵罐简介固态发酵是如何分类的

发表时间:2019-03-22浏览次数:

  根据固态发酵罐固相的性质,可以把固态发酵分为两种类型。一种是以农作物(如麸皮、豆饼等)为底物的固态发酵方式。这些底物既是固态发酵过程中的固相组成部分,又为微生物生长提供营养,在这里可以称这种发酵为传统固态发酵方式(或固体底物基质固态发酵)。另一种固态发酵方式是以惰性固态载体为固态发酵过程令的固相,微生物生长的营养是吸附在载体上的培养液,称这种发酵方式为惰性载体吸附固态发酵。

  同体底物基质固态发酵利用的培养基是既充当固相,又为微生物生长提供营养的初级农作物产物,如麸皮、马铃薯、谷子、豆饼以及其他含淀粉和纤维素的农作物产品。第二种固态发酵罐采用的固体是惰性载体,这些载体可以是天然的,也可以是人工分成的。这些载体材料有珍珠岩、聚氨酯泡沫体、蔗糖渣和聚苯乙烯等。

  固体底物基质固态发酵的一个主要的不足之处就是碳源是它们的结构组成部分,在微生物发酵生长过程中,培养基被分解了,底物容易结块,孔隙率也降低,结果底物的外形和物理特性都发生了变化,降低了发酵过程中的传质和传热。例如,麦片在发酵过程中由于淀粉的降解和水的挥发,会导致固体底物变形结块,结果使传质和传热受到影响。而具有稳定结构的固态载体充当固态发酵的固相可以克服这一缺点,从而更有利于微生物的生长和产物产量的增加。例如,采用聚氨酯泡沫体为载体吸附固态发酵核酸酶P1时,产量和活力分别比采用麸皮固态发酵提高9倍和4倍。

发酵罐

  另外,惰性载体吸附固态发酵与固体底物基质固态发酵相比,还具有产物提取简便的优点。可以很容易地从惰性载体中提取到胞外产物,而且所得到的产物含有较少的杂质,载体还可以重复使用。例如,利用聚苯乙烯作为载体,以肋生弧茵产生L-谷氨酰胺酶时,产物比采用麦麸粉固态发酵时得到的产物黏性要低。另外,前者的产物不含蛋白质污染物,而后者含有多余的淀粉酶和纤维素酶等。

  与固体底物基质固态发酵相比,惰性载体吸附固态发酵还具有其他很多优点,如:能够对培养基营养成分进行合适的调节;容易了解产物中的各成分并进行分析,从而有利于发酵罐过程的控制以及动力学研究与模型建立等。

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