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1、固態(tài)發(fā)酵 與工藝設備發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備1、固態(tài)發(fā)酵的內涵一般發(fā)酵工藝過程按照培養(yǎng)基物理性狀不同，將發(fā)酵方式分為兩大類：固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵。反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備現(xiàn)狀:技術含量低,發(fā)酵方式落后,工業(yè)化大規(guī)模生產難以實現(xiàn)應用前景:克服自身特點,應用具有巨大潛力,固態(tài)發(fā)酵被認為是可再生性資源綜合利用最有希望的途徑反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備固體基質發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵一切使用不溶性固體基質來培養(yǎng)微生物的工藝過程，稱之為固體基質發(fā)酵(solidsubstratesferment
2、ation)。固體基質發(fā)酵，既包括將固體懸浮在液體中的深層發(fā)酵，也包括在沒有(或幾乎沒有)游離水的濕固體材料上培養(yǎng)微生物的工藝過程。反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備固態(tài)發(fā)酵是指沒有或幾乎沒有自由水存在下，在有一定濕度的水不溶性固態(tài)基質中，用一種或多種微生物的一個生物反應過程。反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備從生物反應過程的本質考慮，固態(tài)發(fā)酵是以氣相為連續(xù)相的生物反應過程，與此相反，液態(tài)發(fā)酵是以液相為連續(xù)相的生物反應過程。從這個定義中可以充分認識固態(tài)發(fā)酵的特點，以及與液態(tài)發(fā)酵本質的區(qū)別。反應器發(fā)酵固態(tài)
3、發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器固態(tài)發(fā)酵與液態(tài)發(fā)酵比較分析固態(tài)發(fā)酵中微生物生長在缺乏或幾乎缺乏可見液體水的顆粒之間，在固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)中，微生物可以從濕的基質顆粒中獲得所需的水分。固體發(fā)酵基質的含水量可以有效控制在12％－80％之間，大多含水量在60％左右。而典型的深層液體發(fā)酵的發(fā)酵液中只有5％左右的溶質，至少有95％的水。當前發(fā)酵工業(yè)所使用的主要是深層液態(tài)發(fā)酵。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分
4、類固態(tài)發(fā)酵設備反應器2、固態(tài)發(fā)酵的特點基質：可被微生物降解或不被降解的多孔固體基質，氣固表面積大（103-106m/cm2），有利于微生物生長。微生物是在接近自然狀態(tài)的情況下生長，可產生一些在液體培養(yǎng)基中不產生的酶或其它代謝產物，特別是對于許多絲狀真菌來說。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器固態(tài)發(fā)酵是以氣體作為生物反應過程中的O2、CO2、熱量、營養(yǎng)和產物的傳遞介質，表現(xiàn)為O2、CO2擴散比較容易，熱量傳遞困難，存在明顯的營養(yǎng)梯度。由于是非均相反應，發(fā)酵參數(shù)的測定和控制比較困難，大多發(fā)酵過程依賴經驗。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概
5、述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器2.1主要影響參數(shù)水活度溫度通氣與傳質pH值發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器2.1.1水活度（aw）由于固態(tài)發(fā)酵的最大特點就是無游離水，因而底物含水量的變化，必然會對發(fā)酵過程產生影響。細菌：0.90-0.99酵母菌：0.80-0.90真菌：0.60-0.70發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器2.1.2溫度溫度是一個重要的影響因素，一方面微生物需要適宜的生長溫度（例如：真菌生長的最適溫度為20～30℃)，另一方面伴隨微生物的生長，會產生生大量的熱，如果溫度不及時散去，溫度
6、會影響孢子發(fā)芽、生長和產物的產率。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器2.1.3通氣與傳質固態(tài)發(fā)酵利用的微生物幾乎都是好氧性的，空氣的通氣率特別重要?？諝馑俾实脑黾蛹瓤梢怨┭?，又可以帶走反應熱和二氧化碳，提高傳質、傳熱效率。在實驗室及工業(yè)化大生產中，一般利用強制通無菌空氣來達到通風的目的。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器2.1.3PH值與溫度對微生物的影響相似，微生物存在最適PH。絕大多數(shù)微生物能生活在PH5.0-9.0之間的環(huán)境。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器3、固態(tài)發(fā)酵的分類3.1傳
7、統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵與現(xiàn)代固態(tài)發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵與液態(tài)發(fā)酵相比存在著許多不足，所以傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵曾經是古老而又落后工藝的代名詞。甚至，在有的發(fā)酵工程或生化工程的教科書中，也很少提到固態(tài)發(fā)酵。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器3.2固態(tài)發(fā)酵的形式固態(tài)發(fā)酵可以以許多不同的形式進行，按照使用的微生物的情況和形成的產品條件不同，固態(tài)發(fā)酵可分為自然富集固態(tài)發(fā)酵、強化微生物混合固態(tài)發(fā)酵、限定微生物混合固態(tài)發(fā)酵和單菌固態(tài)純種發(fā)酵。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器4、固態(tài)發(fā)酵反應器迄今為止
8、已有許多類型的固態(tài)發(fā)酵反應器問世(包括實驗室、中試、工業(yè)生產規(guī)模)。目前大約有九種不同形式的工業(yè)規(guī)模的固態(tài)發(fā)酵反應器：轉鼓式、木盒式、加蓋盤式、垂直培養(yǎng)盒式、傾斜接種盒式、淺盤式、傳送帶式、圓柱式、混合式等。發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特點分類固態(tài)發(fā)酵設備反應器發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵概述內涵特
