固態生物轉化

Solid-stateBioconversion第十組：王浩楊益坤固態生物轉化定義：固態生物轉化是指微生物在沒有或基本沒有游離水的固態基質上的一種生物轉化方式。固態生物轉化也稱固態發酵。廣義上固態發酵是指一類使用不溶性固體基質來培養微生物的工藝過程，既包括將固態懸浮在液體中的深層發酵，也包括在沒有游離水的濕固體材料上培養微生物的工藝過程。狹義上固態發酵是指利用自然底物做碳源及能源，或利用惰性底物做固體支持物，其體系無水或接近于無水的發酵過程。固態發酵的特點1.培養基中沒有游離水流動。2.菌體對營養物的吸收和產物的代謝不均勻。3.供氧充足。4.操作工序簡單，能耗較低。5.高底物濃度可產生高產物濃度。6.有機廢液產生少，污染較小。7.機械化程度較低，過程控制較難。【糧食固態發酵生產白酒】welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience定義純糧固態發酵是一種白酒釀酒工藝，采用完全傳統的釀酒工藝，以糧食為原料，經粉碎后加入曲料，在泥池或陶缸中自然發酵一定時間，經高溫蒸餾后生產白酒。原料工藝流程1.選料：高粱是釀酒的主要原料，還可配合使用糯米、小麥、大米和玉米等做原料。2.制曲：釀制酒曲依靠自然界帶入的各種野生菌或單一菌種，在不同原料中進行富集、擴大培養，并保藏相應釀酒用的有益微生物。再經過風干或烘干、貯藏，即成為成品曲。3.固態發酵：貯酒容器最好是在放在陶壇中，如需更大的貯存容器可用不銹鋼等作材質，盡量不采用金屬鋁質容器。貯酒應采用自然老熟，禁止用催化劑等化學方法催陳。4.勾兌：允許用不同輪次和不同等級的酒及各種調味酒進行勾調，絕不允許配加混合香酯和非白酒發酵的香味物質。優點水分活度低，基質水不溶性高，微生物易生長，酶活力高，酶系豐富設備構造簡單、投資少、能耗低、易操作后處理簡便、污染少，基本無廢水排放缺點耗糧高發酵時間長，生產效率低“新工藝白酒”針對純糧固態發酵的缺點，有人“發明”了新工藝，用含有淀粉或糖的非糧作物，配成料漿，加入糖化酶，裝到不銹鋼的大罐里，加入酵母菌，快速發酵，然后把產生的酒精蒸餾出來，配成需要的酒度，再用合成的酯類物質，為酒精調香，就成了“新工藝白酒”。但是這種工藝生產的白酒實際上是用食用酒精加香料，是配制的，在消費者中受到抵制。鑒別方法：純糧固態發酵白酒在堿性加熱條件下酒體變黃，并且不同類型的白酒，顯色的深淺有明顯差異。【糧食固態發酵法生產食醋】工藝流程1.原料處理(1)將碎米(或薯干)粉碎。(2)將細糠與米粉(或薯干粉)拌和均勻。(3)進行第一次加水，邊翻邊加，使原料充分吸水。(4)常壓蒸1小時，燜1小時，蒸熟后移出過篩，冷卻。2.糖化及酒化

(1)熟料降溫至40℃左右，進行二次灑水，翻一次后攤平。

(2)將細碎的麩曲勻布斜面，再將酵母液攪勻撒布其上，充分拌勻后裝缸。3.醋酸發酵(1)酒精發酵結束，每缸拌加粗糠10公斤，醋酸菌種子8公斤，分兩次拌勻倒缸。(2)第2～3天起醅溫上升，每天倒醅一次，12天左右。醋酸發酵結束，放置兩天，即為后熟。4.陳釀。將經后熟的醋醅移入院內缸中砸緊，上面蓋食鹽層后，泥封，放置15～20天。中間倒醅一次，封缸存放一個月以上即可淋醋。5.淋醋。淋醋通常采用三組套淋法，循環萃取。在第三組醅中加自來水浸淋，淋出液加入第二組醅中淋出二級醋，再以二級醋加入第一組的醅中浸泡20～24小時后淋出的，即為一級醋。6.配制與消毒。等級醋按質量標準調整后，按規定添加防腐劑，并在80℃進行消毒處理，澄清后包裝，即為成品。優點生產設備簡單操作管理比較容易產品質量和出品率比較穩定醋固態發酵還是液態發酵好？一般來說，固態發酵的醋好一些。固態發酵時間長，微生物種類多，發酵產物種類也多，主要是醇和非揮發性酸多一些，酯化程度高，口感要好一些。液態發酵是上世紀發展起來的新工藝，發酵時間短，出品率高，生產效率高。但微生物種類少，除乙酸外，其他發酵產物少，口感不如固態發酵生產的醋。【秸稈固態發酵生產燃料乙醇】開發燃料乙醇的背景生產流程（圖解）開發燃料乙醇的意義第一，明顯降低汽車廢氣排放，有利于改善大氣環境。第二，節約石油資源，有利于維護能源安全。第三，推動糧食轉化，帶動農民增收。第四，減少進口、節省外匯。固態生物轉化技術的前景最近十年中,由于能源危機與環境問題的日益嚴重,曾被人們冷落的固態發酵再次引起人們的興趣！固態發酵工程在基質特性、染菌控制、水活度的控制、pH的調控、傳質與傳熱等領域的研究取得了較大進展。有足夠的理由可以證明還需繼續開發固態發酵技術以充分發揮其潛能。現代固態