25/2/19801第四章固态发酵技术及过程控第四章固态发酵技术及过程控制制第一节概述第一节概述第二节固态发酵过程的控制第二节固态发酵过程的控制第三节固态发酵技术第三节固态发酵技术25/2/19280第一节概述第一节概述一、固态发酵的定义一、固态发酵的定义一切使用不溶性固体基质来培养微生物的工一切使用不溶性固体基质来培养微生物的工艺过程，称为固体基质发酵（艺过程，称为固体基质发酵（solidsubstrsolidsubstratefermentationatefermentation））固体悬浮在液体中的深固体悬浮在液体中的深层发酵层发酵固态发酵固态发酵没有（或几乎没有）没有（或几乎没有）游离水的湿固体材料上培养微生物的工艺过程。游离水的湿固体材料上培养微生物的工艺过程。25/2/19380固态发酵的定义固态发酵的定义是指没有或几乎没有自是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态基湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过生物的一个生物反应过程，因此固态发酵是以程，因此固态发酵是以气相为连续相气相为连续相的生物反的生物反应过程。应过程。25/2/19480二、固态发酵的特点二、固态发酵的特点11、固态发酵培养基中没有游离水的流动，水是培、固态发酵培养基中没有游离水的流动，水是培养基中较低的组分。培养基中水活度在养基中较低的组分。培养基中水活度在0.990.99以下，以下，适宜于水活度在适宜于水活度在0.930.93～～0.980.98的微生物生长，限的微生物生长，限制了应用范围，同时也限制了某些杂菌的生长。制了应用范围，同时也限制了某些杂菌的生长。22、微生物从湿的固态基质吸收营养物，营养物浓、微生物从湿的固态基质吸收营养物，营养物浓度存在梯度，发酵不均匀，菌体的生长、对营养度存在梯度，发酵不均匀，菌体的生长、对营养物的吸收和代谢产物的分泌存在不均匀。物的吸收和代谢产物的分泌存在不均匀。25/2/1958033、固态发酵中培养基提供的与气体的接触面积要、固态发酵中培养基提供的与气体的接触面积要比液体深层发酵中与气泡的接触面积大得多，供比液体深层发酵中与气泡的接触面积大得多，供氧更充足，同时，空气通过固体层得阻力较小，氧更充足，同时，空气通过固体层得阻力较小，能量消耗低。能量消耗低。44、使用固体原料，在发酵过程中，糖化和发酵过、使用固体原料，在发酵过程中，糖化和发酵过程同时进行，简化操作工序，节约能耗。程同时进行，简化操作工序，节约能耗。55、高底物浓度可以产生高的产物浓度。、高底物浓度可以产生高的产物浓度。66、由于产物浓度高，提取工艺简单可控，没有大、由于产物浓度高，提取工艺简单可控，没有大量有机废液产生，但提取物含有底物成分。量有机废液产生，但提取物含有底物成分。77、生产机械化程度较低，缺乏在线传感仪器，过、生产机械化程度较低，缺乏在线传感仪器，过程控制较困难。程控制较困难。25/2/19680三、固态发酵的分类三、固态发酵的分类11、自然富集固态发酵、自然富集固态发酵22、强化微生物混合固态发酵、强化微生物混合固态发酵33、限定微生物混合固态发酵、限定微生物混合固态发酵44、单菌固态纯种发酵、单菌固态纯种发酵25/2/19780自然富集固态发酵自然富集固态发酵是指利用自然界中微生物，由不断演替的是指利用自然界中微生物，由不断演替的微生物进行的富集混合发酵过程。例如传微生物进行的富集混合发酵过程。例如传统的酒曲、酱油和堆肥发酵等，不需要接统的酒曲、酱油和堆肥发酵等，不需要接种微生物，而是依赖空气和物料中的自然种微生物，而是依赖空气和物料中的自然微生物区系，由多种微生物演替成最适于微生物区系，由多种微生物演替成最适于生长代谢或共同协作的小生态环境。生长代谢或共同协作的小生态环境。25/2/1988022、强化微生物混合固态发酵、强化微生物混合固态发酵是指在自然富集固态发酵的基础上，根据是指在自然富集固态发酵的基础上，根据人们部分掌握的微生物代谢机制，强化接人们部分掌握的微生物代谢机制，强化接种微生物菌系不明确的富集培养物或特定种微生物菌系不明确的富集培养物或特...
