固體發(fā)酵綜述及其優(yōu)點(編輯修改稿)
2025-06-17 23:28 本頁面
【文章內容簡介】 參數均勻 )不一定十分顯著 ， 因而這種設備的 放大是一個突出的問題 。 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)酵反應器主要由兩部分組成 ， 即 反應器主體 和 供氣 、 控溫 、保溫系統(tǒng) ， 后者 的主要目的是保持發(fā)酵系統(tǒng)的需氧狀態(tài)和調節(jié)發(fā)酵基質的溫度和濕度 。 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 目前靜態(tài)固態(tài)發(fā)酵反應器在實驗室 研究中應用較為普遍 ， 尤其是 圓柱式 的固態(tài)發(fā)酵反應器 。 靜態(tài)固態(tài)發(fā)酵反應器 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 概 述 內 涵 特 點 分 類 固態(tài)發(fā)酵 設 備 反應器 動態(tài)固態(tài)發(fā)酵反應器 (1)轉鼓式 其基本形式是將一個圓柱形 (鼓形 )容器支架在一個轉動系統(tǒng)中 ， 轉動系統(tǒng)主要起支撐及提供動力這兩種作用 。 這類反應器都有 進 、 出氣體 設備 ， 空氣入口管裝在容器底部 ， 或者以多個支管分布于容器內各處 ，支管上有許多噴氣口 。 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)帶機械攪拌的 筒柱式 其特點是發(fā)酵器主體靜止不動 ，而容器內的攪拌器使發(fā)酵過程中的物料處于 連續(xù)的運動狀態(tài) ， 在反應器的一端有取樣 、 加料和通氣口 。 滅菌方式為直接通氣滅菌 。 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 ? 轉鼓式和帶機械攪拌的筒柱式 發(fā)酵器內微生物生長較快并且均一 ， 放大過程中所遇到的困難是由于物料運動導致在生長過程中菌絲被傷害 ， 這個問題的嚴重性隨著發(fā)酵器容積的增大而增加 。 ? 此外 ， 在放大過程中還會存在發(fā)酵體系溫度控制 、 保持不染菌 、 發(fā)酵基質聚集成球狀而影響傳質傳熱等諸多方面的問題 。 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)帶機械攪拌的 盤式 固態(tài)發(fā)酵反應器 通常盤式反應器長 2m， 寬 ，深 。 三個并排的螺旋式攪拌器在以 65cm/min的速度 水平運動的同時 ，還以 22r/min的轉速 自轉 。 在攪拌器載車上還有兩個噴口 ， 用于補料加水 。 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 盤式反應器 底部由兩層金屬網 制成 ，過濾空氣由底部均勻進入 1m厚的發(fā)酵基質 。 其 缺點 是：不能用于無菌操作過程 ，只能用于自然發(fā)酵和混合發(fā)酵過程 。 本系統(tǒng) 易于放大 。 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 概 述 內 涵 特 點 分 類 固態(tài)發(fā)酵 設 備 反應器 實驗室固態(tài)發(fā)酵反應器 、 中試固態(tài)發(fā)酵反應器與工業(yè)級固態(tài)發(fā)酵反應器 按照固態(tài)發(fā)酵反應器所 承載的固體物料多少不同 ， 可將固態(tài)發(fā)酵反應器分為三大類： ? 第一類是 實驗室 固態(tài)發(fā)酵反應器 可進行克級 規(guī)模固體物料的固態(tài)發(fā)酵實驗； ? 第二類是 中試 固態(tài)發(fā)酵反應器 一般進行千克級 固體物料的固態(tài)發(fā)酵試驗； ? 第三類是 工業(yè)級 固態(tài)發(fā)酵反應器 可應用于工業(yè)生產 ， 承載 噸級 固體物料 。 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)酵研究取得的 主要進展 1) 由 敞開式 發(fā)酵到 封閉式 發(fā)酵 敞開式發(fā)酵雖然投資少 、 操作方便 ， 但大規(guī)模生產有 散熱困難 、 易污染 等問題 。 封閉式發(fā)酵罐可以 徹底滅菌 ， 便于控制發(fā)酵罐中的 溫度 。 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) 從 經驗發(fā)酵 到 控制發(fā)酵 液體發(fā)酵可實現電子汁算機控制 ， 對發(fā)酵過程中的參數實現預測 。 目前在固態(tài)發(fā)酵中也可測定基質含水量 。 基質含水量是決定固態(tài)發(fā)酵成功與否的關鍵因素之一 。 如在固態(tài) 流化床 反應器中 ， 培養(yǎng)基的水分依據流化層內的 電極和塔壁間靜電容量值 ， 從噴嘴噴出無菌水霧加以控制； 在 厚層通風池 中固態(tài)發(fā)酵 ， 其培養(yǎng)溫度可通過 繼電器 控制池內溫度保持在30℃ 左右 。 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 在固態(tài)發(fā)酵中 ， 真菌的菌絲穿插于基質之間 ， 吸附性強 ， 多數常規(guī)測定方法都無法使用 。 現常用間接測定方法 ， 如測定菌體蛋白質 ， 測定 氧攝入 、 二氧化碳的排出 、ATP含量和葡萄糖胺含量 ， 測定某些酶的活性 (同菌體量成正比的酶 )等方法 。 雖然 pH值也是影響菌體生長代謝的關鍵因素之一 ， 但 固態(tài)發(fā)酵的某些基質的優(yōu)良緩沖性能幫助減少對 pH控制的需要 。 固態(tài)發(fā)酵
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