發(fā)酵設備如何對固體發(fā)酵的分類
摘要: 根據(jù)固態(tài)發(fā)酵罐固相的性質,可以把固態(tài)發(fā)酵分為兩種類型。一種是以農(nóng)作物(如麩皮、豆餅等)為底物的固態(tài)發(fā)酵方式。這些底物既是固態(tài)發(fā)酵過程中的固相組成部分,又為微生物生長提供營養(yǎng)
根據(jù)固態(tài)發(fā)酵罐固相的性質,可以把固態(tài)發(fā)酵分為兩種類型。一種是以農(nóng)作物(如麩皮、豆餅等)為底物的固態(tài)發(fā)酵方式。這些底物既是固態(tài)發(fā)酵過程中的固相組成部分,又為微生物生長提供營養(yǎng),在這里可以稱這種發(fā)酵為傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵方式(或固體底物基質固態(tài)發(fā)酵)。另一種固態(tài)發(fā)酵方式是以惰性固態(tài)載體為固態(tài)發(fā)酵過程令的固相,微生物生長的營養(yǎng)是吸附在載體上的培養(yǎng)液,稱這種發(fā)酵方式為惰性載體吸附固態(tài)發(fā)酵,本文就只要介紹了發(fā)酵設備如何對固體發(fā)酵的分類。
同體底物基質固態(tài)發(fā)酵利用的培養(yǎng)基是既充當固相,又為微生物生長提供營養(yǎng)的初級農(nóng)作物產(chǎn)物,如麩皮、馬鈴薯、谷子、豆餅以及其他含淀粉和纖維素的農(nóng)作物產(chǎn)品。第二種固態(tài)發(fā)酵罐采用的固體是惰性載體,這些載體可以是天然的,也可以是人工分成的。這些載體材料有珍珠巖、聚氨酯泡沫體、蔗糖渣和聚苯乙烯等。
固體底物基質固態(tài)發(fā)酵的一個主要的不足之處就是碳源是它們的結構組成部分,在微生物發(fā)酵生長過程中,培養(yǎng)基被分解了,底物容易結塊,孔隙率也降低,結果底物的外形和物理特性都發(fā)生了變化,降低了發(fā)酵過程中的傳質和傳熱。例如,麥片在發(fā)酵過程中由于淀粉的降解和水的揮發(fā),會導致固體底物變形結塊,結果使傳質和傳熱受到影響。而具有穩(wěn)定結構的固態(tài)載體充當固態(tài)發(fā)酵的固相可以克服這一缺點,從而更有利于微生物的生長和產(chǎn)物產(chǎn)量的增加。例如,采用聚氨酯泡沫體為載體吸附固態(tài)發(fā)酵核酸酶P1時,產(chǎn)量和活力分別比采用麩皮固態(tài)發(fā)酵提高9倍和4倍。

另外,惰性載體吸附固態(tài)發(fā)酵與固體底物基質固態(tài)發(fā)酵相比,還具有產(chǎn)物提取簡便的優(yōu)點。可以很容易地從惰性載體中提取到胞外產(chǎn)物,而且所得到的產(chǎn)物含有較少的雜質,載體還可以重復使用。例如,利用聚苯乙烯作為載體,以肋生弧茵產(chǎn)生L-谷氨酰胺酶時,產(chǎn)物比采用麥麩粉固態(tài)發(fā)酵時得到的產(chǎn)物黏性要低。另外,前者的產(chǎn)物不含蛋白質污染物,而后者含有多余的淀粉酶和纖維素酶等。
與固體底物基質固態(tài)發(fā)酵相比,惰性載體吸附固態(tài)發(fā)酵還具有其他很多優(yōu)點,如:能夠對培養(yǎng)基營養(yǎng)成分進行合適的調(diào)節(jié);容易了解產(chǎn)物中的各成分并進行分析,從而有利于發(fā)酵罐過程的控制以及動力學研究與模型建立等。
發(fā)酵罐的日常維護與保養(yǎng)在下一篇繼續(xù)做詳細介紹,如需了解更多,請持續(xù)關注。
本文由發(fā)酵罐生產(chǎn)廠家南京潤澤生物工程設備有限公司于2018-4-18 8:58:42整理發(fā)布。
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