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技術知識
固態(tài)發(fā)酵技術的發(fā)展
固態(tài)發(fā)酵是指在培養(yǎng)基呈固態(tài),雖然含水豐富,但沒有或幾乎沒有自由流動水的狀態(tài)下進行的一種或多種微生物發(fā)酵過程,培養(yǎng)基底物以聚合物固態(tài)的形式呈現(xiàn),它既是微生物生長的場所,也提供微生物所需碳源、氮源無機鹽、水及其它營養(yǎng)物 。
從歷史上來看，人們很早就采用了固體發(fā)酵技術，在中國，人們在 4000年前就會用大豆固體發(fā)酵制造醬品，雖然那時候人們還沒有認識到微生物的的作用。
現(xiàn)代意義發(fā)酵工業(yè)的真正開始是上世紀初， 1914年建立了作為食品和飼料的酵母生產(chǎn)，1915年德國建立了大型的丙酮丁醇發(fā)酵生產(chǎn)線。在這一時期，有機溶劑、有機酸和酶制劑等發(fā)酵工業(yè)開始出現(xiàn)并得到了發(fā)展，這些發(fā)酵工業(yè)所采用的發(fā)酵方式基本上為固態(tài)發(fā)酵和厭氧液體發(fā)酵。 從 20 世紀 40 年代初開始， 以青霉素的液體發(fā)酵為代表，開辟了以好氧液體發(fā)酵生產(chǎn)抗生素和其他次級代謝產(chǎn)品的工業(yè)道路。 受這種發(fā)酵方式的啟發(fā)， 原有的以固態(tài)發(fā)酵為主的有機酸和酶制劑生產(chǎn)也大多改為好氧液體發(fā)酵生產(chǎn)。到目前為止，好氧液體發(fā)酵仍然是發(fā)酵工業(yè)的主流。然而，好氧液態(tài)發(fā)酵存在著諸多問題，例如，為了供氧，好氧發(fā)酵需要機械攪拌和大比例通氣，需要大量的能耗； 液體發(fā)酵的產(chǎn)物濃度很低一般在 10% 以下，發(fā)酵后的污水多，難處理 。為了減少廢水，增加產(chǎn)物濃度，高濃度、 高黏度發(fā)酵成為液體深層發(fā)酵的重要發(fā)展方向，然而固態(tài)發(fā)酵是高濃度、 高黏度發(fā)酵的極限狀態(tài)。
與液體發(fā)酵方式相比，固態(tài)發(fā)酵主要具有以下優(yōu)點：原料成本低，多為天然基質或農副產(chǎn)物，來源廣泛；工藝相對簡單，基質的含水量低，可減小反應器的體積，生產(chǎn)能耗低；無廢水和廢氣產(chǎn)生，不對環(huán)境造成污染；能最大限度的保持微生物生長的自然狀態(tài)，發(fā)酵產(chǎn)物活性高。
固態(tài)發(fā)酵是解決當前發(fā)酵工業(yè)所遇到的能耗大與人類爭糧食及環(huán)境污染嚴重 的一種有效途徑。充分開發(fā)利用固態(tài)發(fā)酵這一技術，來生產(chǎn)人們所需的發(fā)酵產(chǎn)品， 巳受到世界各國科技工作者的關注。
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