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《固態(tài)發(fā)酵與液態(tài)發(fā)酵區(qū)別.doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、固態(tài)發(fā)酵：培養(yǎng)基中沒有游離水的流動，水是培養(yǎng)基中較低的組分；微生物是從濕的固態(tài)基質(zhì)吸收營養(yǎng)物，營養(yǎng)物濃度存在梯度；培養(yǎng)體系涉及到氣、液、固三相，氣相是連續(xù)相，而液相不是連續(xù)相；接種比比較大，大于10%；微生物所需氧主要來自于氣相，只需少量無菌空氣，能耗低；氣體循環(huán)和通氣不僅可提供氧氣和排除揮發(fā)性產(chǎn)物，而且也排除代謝熱量；微生物吸附于固態(tài)底物的表面生長或滲透到固態(tài)底物內(nèi)生長；發(fā)酵結(jié)束時培養(yǎng)物是濕物料狀態(tài)，產(chǎn)物濃度高；使用濃縮的培養(yǎng)基和較小的固態(tài)發(fā)酵生物反應(yīng)器，因此生產(chǎn)率高，而得率和生長速率低；高底物濃度可以產(chǎn)生高的
2、產(chǎn)物濃度；由于系統(tǒng)壓力低，所需通氣的壓力低；顆粒內(nèi)的混合難以實(shí)現(xiàn)，且微生物生長受營養(yǎng)擴(kuò)散的限制；有效去除代謝熱苦難，易出現(xiàn)過熱問題；發(fā)酵不均勻，菌體的生長、對營養(yǎng)物的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌在各處都是不均勻的；由于缺乏有效在線測量手段，過程控制比較困難；由于產(chǎn)物高，提取工藝簡單可控，因此沒有大量有機(jī)廢液產(chǎn)生，但提取物含有底物成分；一般可以使用固體原料，在發(fā)酵過程中，糖化與發(fā)酵過程同時進(jìn)行，簡化操作工序，節(jié)約能耗；在需要大量供氧過程中，空氣通過固體層的阻力較小，能了消耗少，固態(tài)發(fā)酵中固體顆粒提供的液態(tài)表面積比深層液態(tài)發(fā)
3、酵中氣泡提供的界面高的多；固體培養(yǎng)基的水活度在0.99以下，適應(yīng)于水活度在0.93-0.98的微生物生長，限制了應(yīng)用范圍，同時也限制了某些雜菌的生長；代謝熱驅(qū)除比較苦難，主要依靠通氣蒸汽冷卻，易造成局部水分缺乏；固態(tài)發(fā)酵微環(huán)境利于微生物的分化，特別是絲狀真菌分化代謝；所需設(shè)備不完善、缺乏在線傳感儀器，機(jī)械化程度低，產(chǎn)品不穩(wěn)定，重復(fù)性差；模擬自然生長環(huán)境，是微生物保持與自然界相似的生長狀態(tài)，微生物是接近于自然狀態(tài)下生長，有可能產(chǎn)生一些通常液態(tài)發(fā)酵中不產(chǎn)生的酶和其他代謝產(chǎn)物，如霉菌毒素、分生孢子等。液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中始
4、終有游離水的流動，水是培養(yǎng)基中主要組分；微生物從溶解水中吸收營養(yǎng)物，營養(yǎng)物濃度始終不存在梯度；培養(yǎng)體系大多涉及氣、液兩相，而固相所占比例低，是懸浮在液相中，液相為連續(xù)相；接種比比較小，小于10%；微生物所需氧來自溶解氧，需要消耗較大能耗用于微生物溶解氧需求；氣體循環(huán)和通氣僅僅提供氧氣和排除揮發(fā)性產(chǎn)物，代謝熱量需要冷卻水排除；微生物均勻分布在培養(yǎng)體系中；發(fā)酵結(jié)束時，培養(yǎng)基是液態(tài)狀態(tài)，產(chǎn)物濃度低；使用稀釋的培養(yǎng)基和較大體積的生物反應(yīng)器，因此生產(chǎn)率較低；高底物濃度產(chǎn)生非牛頓流體問題，需要補(bǔ)料系統(tǒng)；由于需要克服液位差和氣
5、體從氣相到液相的阻力，系統(tǒng)需要較高的氣源壓力；可實(shí)現(xiàn)有效混合，營養(yǎng)擴(kuò)散通常不受到限制；高水含量使發(fā)酵溫度控制容易，發(fā)酵設(shè)備龐大；發(fā)酵均勻；許多在線傳感器的成熟，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過程控制；需要去除大量高濃度有機(jī)廢水，分離設(shè)備的體積很龐大，費(fèi)用高，而產(chǎn)物純化比較容易；一般發(fā)酵原料需經(jīng)過復(fù)雜的加工，消耗能量大；在好氧發(fā)酵中，需要克服靜液層阻力才能供氧通過深的液層，消耗能量大；適用于大多數(shù)微生物的生長，代謝熱驅(qū)除比較容易通過冷卻水控制，不存在通氣造成水分缺乏；液體發(fā)酵環(huán)境抑制微生物分化代謝，不利于次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)；所需設(shè)備完
6、善，自動化程度高，技術(shù)比較成熟；在人工液體培養(yǎng)基中均勻生長。
