固态发酵生物反应器

固态发酵是指微生物在没有或几乎没有游离水的固体的湿培养基上的发酵过程。与深层液体发酵相比,它具有很多优点,因此近年来受到了研究者的重视。主要介绍了固态发酵的特点和数学模型,综合论述了各类应用于固态发酵的生物反应器的研究现状、设计标准和应用领域。     

固态发酵工程研究进展

最近十年中,由于能源危机与环境问题的日益严重,曾被人们冷落的固态发酵再次引起人们的兴趣,固态发酵工程在基质特性,染菌控制,水活度的控制,pH的调控,传质与传热等领域的研究取得了较大的进展,论文着重综述最近固态发酵工程在上述领域取得的一些重大的发展,探讨了固态发酵过程控制参数特征及其控制策略。     

固态发酵工程研究进展

最近十年中 ,由于能源危机与环境问题的日益严重 ,曾被人们冷落的固态发酵再次引起人们的兴趣 ,固态发酵工程在基质特性、染菌控制、水活度的控制、pH的调控、传质与传热等领域的研究取得了较大的进展。论文着重综述最近固态发酵工程在上述领域取得的一些重大的发展 ,探讨了固态发酵过程控制参数特征及其控制策略。     

工业化固态发酵设备研究进展

固态发酵技术是处理农业废弃物最常用的技术之一。该技术可以根据不同的农业废弃物物理化学成分的差异,合理处理废弃物并且获得高产值产品。与传统的固态发酵技术相比,现代固态发酵技术结合了现代发酵理论与机械自动化等多种学科的特点。多样的新型固态发酵设备已用于实验室试验中,但是满足工业化需求的大型固态发酵设备仍在少数。近几年来,随着社会和政府对环境问题越来越多的重视,固态发酵技术得到极大的发展。本文中,笔者重点介绍2010年以来报道的吨级固态发酵设备及工艺。     

固态发酵在食品加工中的应用研究进展

固态发酵起源于传统食品生产领域,具有节水、节能、高得率、清洁等优势。现代固态发酵技术在保留传统的基础上突破创新,逐渐拓展应用于现代食品工业多个领域。介绍了食品固态发酵过程的特点、影响因素和规模化装备,综述了固态发酵在食品工业中传统食品、酶制剂、有机酸、食用菌、香料和其他天然活性产物等领域的应用及研究进展,并对固态发酵技术在食品工业中的应用前景进行了展望,为实现食品工业固态发酵规模化绿色制造奠定基础。     

固态发酵技术在农业中的应用研究进展

固态发酵技术在农业生产中应用广泛,已涵盖土壤肥料、植物保护、农业废弃物处理、生物饲料、食用菌生产等多个领域。从菌种、原料、工艺、产品的特性与应用方面对固态发酵技术在生物肥料、有机肥料、腐植酸肥料、饼粕脱毒、生物饲料、生物农药与食用菌等农业生产领域的应用现状与研究进展进行综述。     

新型大规模纯种固态发酵研究进展

发酵工业是生物技术产业必要平台,但目前正面临节能减排的巨大压力.固态发酵技术天然具有节水、节能的优势,近年来固态发酵技术已逐渐成为研究的新热点.固态发酵总体发展趋势是菌株从最开始的自然混菌发酵和强化微生物混合发酵逐渐发展为纯种发酵和限定微生物混合发酵;发酵方式也从传统的静态培养发展到培养基的动态培养和气相动态培养;操作方式从批次发酵向连续发酵发展;在好氧发酵依然占主体的情况下,厌氧发酵也呈现了今后和好氧发酵并驾齐驱的潜力.而气相双动态好氧固态发酵技术与连续厌氧固态发酵技术平台的建立为现代固态发酵的广泛应用打下了很好的基础.     

固态发酵技术:从传统酿造到现代生物发酵产业的应用

正固态发酵是以气相为连续相,以液膜及其覆盖的固相为固定相的三相系统。其因节水、节能、环境友好等独特优势而受到学术界和工业界的高度关注。固态发酵在我国食品酿造中具有悠久的历史,其应用领域已逐步扩展到医药化工、能源等领域。其大规模应用于现代工业生产中,使得经济、资源、环境更加协调,符合可持续发展的要求,将成为绿色生物制造的重要组成部分。     

固态发酵生产微生物脂肪酶的研究进展

脂肪酶在水相和非水相中都具有催化活性,在众多工业领域应用前景十分广阔。但脂肪酶的生产成本仍然过高,限制了其在某些工业领域的大规模使用。固体发酵因具有设备比较简单、能耗低、成本低、对环境危害小、易于推广等诸多优点,已逐渐成为微生物脂肪酶生产的一个重要方式。由于能源成本的抬高和人们环保意识的加强,自上世纪90年代以来,原来一直认为技术含量较低的固态发酵技术重新受到重视并得到了快速的发展。综述了固态发酵在脂肪酶生产中的应用研究,重点介绍了固态发酵生产脂肪酶的特点、脂肪酶固态发酵的影响因素及其生物反应器。     

固态发酵

本世纪以来,由于人口不断增加,在世界范围内出现了粮食短缺,蛋白质极度不足的现象,这一矛盾在发展中国家变得愈来愈尖锐。本世纪初,科学家曾认为,大规模培养微生物作为人类食物或动物饲料中蛋白的一种直接来源,可根本解决这一矛盾。但由于技术及成本等等一系列问题,这一设想仅在欧洲少数国家中研究,并未真正形成世界性工业生产的规模。自60年代以来,由于发酵技术的迅速发展,如大规模的青霉素通气搅拌发酵普及以及由于谷氨酸、氨基酸发酵业形成,以代谢调控的发酵技术成熟,为大规模生产微生物蛋白奠定     

生物热对传统固态发酵菌群演替及其代谢影响的研究进展

解析传统固态发酵中产生的生物热对微生物菌群代谢的影响,是认识发酵机制、调控发酵过程、保证发酵效率的关键之一。固态发酵过程中,微生物菌群代谢活动所产生的生物热及传热效率低等问题引起微环境温度升高,进而影响微生物的生长与代谢。然而,关于传统固态发酵微生物受生物热的影响及其适应机制仍不明晰。因此,本文以传统固态发酵体系为研究对象,阐述持续生物热介导的高温对固态发酵过程中微生物群落演替和代谢功能的影响,并提出复杂群落中具有多层次调控微生物代谢以适应高温环境的方式,主要从微生物群体与个体层面介绍可能存在的耐热机制。了解生物热对传统固态发酵微生物的影响及潜在的耐热机制,有助于靶向调控发酵过程、强化高温发酵等,以满足未来的工业化需求。     

发酵生物制氢研究进展

综述了近年来发酵生物制氢领域的研究进展?在菌种方面,除了对现有产氢菌种的深入研究外,还采用生物学,分子生物学及生物信息学手段建立产氢菌种库;在氢酶的研究方面,已逐步从基因确定、功能研究拓展到基因工程构建高效产氢菌研究：而在与废弃生物质处理相结合的反应过程方面,研究主要集中在利用不同种类的废弃物的产氢和高效产氢反应器上。此外,还初步总结了目前对发酵制氢可行性和经济性的评价,并对其发展方向提出了新的看法。     

生物丁醇发酵研究进展

随着化石燃料的枯竭及环境污染的日趋严重,生物燃料等清洁可再生能源已成为世界各国研究开发的热点。生物丁醇以其燃烧值高,能量密度大,污染轻,以及可与汽油以任意比例互溶等特点,成为新一代可再生资源研究开发的重点。尽管生物丁醇目前前景广阔,但传统丙酮-丁醇-乙醇(Acetone-butanol-ethanol,ABE)发酵途径生产成本高且产率低限制了其商业化生产。为了有效降低原材料成本,实现廉价生物材料的工业转换,基于生物质资源的经济型发酵工艺成为研究热点;通过外源添加的技术手段,快速揭示发酵体系下菌株表型及发酵性能变化对于系统阐述菌株代谢水平与基因水平交叉作用规律具有一定理论意义。此外,随着全基因组测序及相关组学工程技术手段的发展,围绕代谢网络结构改造,阻断非丁醇代谢合成通路,明确胁迫调控机制,解除相关代谢调控等方面内容,对产丁醇梭菌进行内源改造,以期提高丁醇代谢合成能力及丁醇耐受性的研究也逐步深入。基于丁醇发酵生物质资源开发,代谢宏观调控策略及菌种选育等方面研究进展,讨论了生物丁醇生产代谢过程中的瓶颈问题,并对生物丁醇发展前景进行展望,旨为工程菌的构建和基于过程工程技术的代谢调控提供理论依据。     

固态发酵工程与生物饲料添加剂的生产

发酵工程是生物技术的关键技术,固态发酵作为发酵工程的重要部分,由于能源危机与环境问题的日益严重,越来越受到人们的重视,并在资源环境应用研究方面取得了重要进展。着重综述了固态发酵技术在生物饲料添加剂生产中的应用,介绍了固态发酵工程技术的新进展。     

固态发酵在中药炮制中的研究进展

固态发酵技术是中药炮制的重要方法。现代固态发酵技术是在继承传统发酵技术的基础上,结合发酵工程等现代生物技术而发展起来的。对传统中药发酵技术概况、现代中药固态发酵技术的研究进展及固态发酵在中药炮制中的作用进行了综述,并对中药发酵炮制的现代化发展进行了展望。     

固态发酵反应器

关于固态发酵反应器虽然已有多种形式,但真正用于饲料发酵的固态反应器由于工程放大等难题,目前国内外很少有定型产品,从文献报道固态发酵反应器有以下几种类型。 1 浅盘式发酵器此类反应器很早已应用,作为表面培养的抗生素生产工艺中曾广泛用于药厂。其又可分为带盖式、不带盖式及底部有强制通风和无强制通风等形式。虽然浅盘反应品操作简便,产率较高,产品均匀,但因占体积过大,耗费劳动力大,无法机械化操作等缺点,不适宜在工业生产中应用。     

生物发酵产丁醇研究进展

丁醇作为新一代生物燃料,已成为世界研究的热点。利用可再生原料通过微生物发酵生产丁醇受到人们的普遍关注。目前通过发酵法产丁醇的成本较石化途径高。降低丁醇的生产成本,可以从以下几个方面入手:使用廉价的非粮食原料,开发新的高产低能耗发酵工艺,选育高产丁醇菌株。相信在不久的将来,研究者们将研发出高经济竞争力和可持续发展的丁醇生产工艺。     

固态发酵木薯酒精渣生产生物饲料菌种的筛选

目的:筛选获得能混合固态发酵木薯酒精渣生产生物饲料的真菌组合.方法:利用木薯酒精渣堵养基,初筛能在其上良好生长的植物内生真菌菌株,再将这些菌株两两组合进行固态混菌发酵、添加酵母混菌发酵,测定产物中粗蛋白和粗纤维的含量,获得能有效降低木薯酒精渣中粗纤维、提高粗蛋白含量的菌株组合.结果:菌株G4与C15、Q4与C32混菌发酵效果最好,可将粗蛋白质含最从底物的1.42%分别提高到产物的16.08%与18.54%(于基),粗纤维含量从底物的32.41%降低到27.57%与26.59%.添加酵母培养后,两个组合产物中粗蛋白质含量可进一步提高到21.79%与23.56%,而粗纤维含量几乎无变化.结论:菌株G4(黑曲霉)、C15(白地霉)与郎比可假丝酵母,Q4(黑曲霉)、C32(青霉)与季也蒙假丝酵母可用作混菌固态发酵木薯酒精渣生产生物饲料的菌种.