双向固体发酵
李胜 中药内的生物制药固体发酵工程系列及其真菌药物
中药内的生物制药固体发酵工程系列及其真菌药物摘要:概述了我国占今中药内的生物制药工程中唯一的固体发酵生产真菌药物的情况，以神曲、猴头菌及槐耳菌质等为代表说明由“制曲工艺”、“固体培养”到固体发酵的理念与工艺的变化与发展，从“普通型固体发酵”发展到“双向型固体发酵”的范例可推断分析占代制曲工艺在基质中应用中药材的作用，说明其貌似粗糙而可能有潜在深刻的内涵履待整理发掘。
现已存在建立固体发酵系列工程的可能性，更显示了中药宝库的丰富内容和菌物药的价值，对指导研发新真菌药物有一定理论与实际意义。
关键词:固体发酵工程;药用真菌;真菌药物;发酵基质;营养基质;药性基质;全性基质;菌质;药用菌质;药性菌质;双向发酵;制曲工艺;固体培养一定水分的“固体发酵基质”上发酵的供药产物。
固体发酵( Solid Substrate Ferment, SSF)，即固体基质发酵是我国传统并特有的一类制药生产工艺，古代称之为“制曲工艺”，始于北魏时期，至今已有1 500余年历史，国外尚未见有这类生产工艺产品的药用报道。
国内现代研究发现这类貌如粗陋的生产工艺属中药内唯一的一类内涵丰富的生物制药工程，其产品“菌质”有着特殊的作用与意义，研发道路宽广、前途远大。
为中药固有和仅有的属于发酵工程的真菌药用的“固体发酵工程，;[3J。
早期曾用以生产药用的曲、酱、酒(酒酿)等，现代又藉以研发出如槐耳菌质(槐耳颗粒)这类抗癌真菌药物等，其总数约20余种，尚未发现国外有“固体发酵”生产药物的报告或资料与产品等，因此它是中药所特有的生物制药工程，属发酵工程的一类。
它在国内的产生与发展大体上分3个时期或阶段。
，.，古代的“制曲工艺”及其代表神曲古代(约从公元5世纪起到20世纪60年代)用“制曲工艺”生产多种药用曲类(含药用的酱与酒酿等)。
以神曲[4]为代表，它始记于北魏时期《齐民要术》(公元630年X40年)，异名六曲、六神曲，其制作常于春夏之问(温度较适宜)，原料(今称发酵基质)用农副产品麦鼓、面粉等和少量赤小豆、杏仁(去皮)等打粉，再混合由中药材鲜辣寥、青篙、苍耳等捣成多汁碎片，使成糊饼状，平铺切块、覆盖、保温(即白然发酵)待其表面长出白色菌丝体后干燥待用，但对此工艺长期不甚明其理。
固体发酵法
固体发酵法简介固体发酵法是一种利用微生物在固体基质中生长代谢产生有用产物的生物技术方法。
通过在适宜的温度、湿度和通气条件下，将有机物质与微生物接种于固体基质中，经过一定时间的发酵，可获得所需的发酵产物。
这种方法广泛应用于食品加工、农业废弃物处理和生物能源生产等领域。
发酵原理固体发酵的原理是将含有碳源和生长因子的固体基质与微生物接种物混合，通过微生物的代谢作用，利用基质中的有机物质进行生长、产生酶和代谢产物。
微生物在发酵过程中，通过分泌的酶降解基质中的碳水化合物、蛋白质和脂肪等，转化为能量、有机酸、酶和其他有用产物。
这种方法与液体发酵相比，具有较高的微生物密度和产物浓度。
固体发酵的主要过程包括微生物的生长、代谢产物的生成和基质的转化。
微生物的生长需要适宜的温度、湿度和通气条件。
基质中的有机物质被微生物降解和转化，产生的代谢产物可以直接从基质中收集和提取。
发酵基质固体发酵法中常用的发酵基质包括谷物、豆类、木屑和废弃农作物等。
这些基质具有较高的碳源含量和适宜的结构特性，可以提供微生物生长所需的营养和支持。
不同的基质适合不同类型的微生物和发酵产物的生产。
谷物基质谷物基质如玉米、小麦和大豆等，含有较高的碳水化合物、蛋白质和维生素等营养物质。
这些谷物基质在发酵过程中可以被微生物降解，产生乳酸、酒精和酶等有用产物。
谷物基质的结构较为均匀，易于控制发酵过程中的温度和湿度。
豆类基质豆类基质如豆饼、大豆渣等，含有丰富的蛋白质、纤维素和抗氧化物质。
这些基质在发酵过程中可以被微生物降解，产生氨基酸、酶和其他发酵产物。
豆类基质的结构较为复杂，需要在发酵过程中加入适量的水分和调节pH值。
木屑基质木屑基质如锯末、稻壳等，含有丰富的纤维素和木质素。
这些基质在发酵过程中可以被微生物降解，产生纤维素酶、木质素降解酶和其他有机酸。
木屑基质的结构较为松散，需要较高的通气条件和适量的水分来保证微生物的生长活性。
废弃农作物基质废弃农作物基质如秸秆、麸皮等，含有丰富的纤维素和半纤维素。
固态发酵酿酒知识点总结
固态发酵酿酒知识点总结一、固态发酵酿酒的原理1.1 固态发酵酿酒的基本原理固态发酵酿酒是通过将含有碳水化合物等营养物质的固态基质，如米、麦、玉米等，与酵母、细菌等微生物发酵菌种混合，利用微生物对底物进行代谢作用，产生酒精、有机酸、酯等物质，完成酿酒过程的一种发酵方法。
1.2 固态发酵酿酒的关键因素固态发酵酿酒过程中的关键因素包括酵母菌种的选择、发酵剂和底物的配比、发酵条件（如温度、湿度、通气等）等。
这些因素直接影响着发酵的效率和酒类产品的质量。
二、固态发酵酿酒的应用2.1 固态发酵酿酒的种类固态发酵酿酒可以用于生产各种类型的酒类产品，如传统的米酒、酒曲、酱香型白酒等。
固态发酵酿酒还可应用于生产食醋、酱油等发酵制品。
2.2 固态发酵酿酒的特点与液态发酵相比，固态发酵酿酒具有工艺简单、原料利用率高、酒类产品品质优良等特点。
同时，固态发酵酿酒过程中不需添加大量的水，可以减少废水排放，符合可持续发展理念。
三、固态发酵酿酒的发展趋势3.1 技术水平不断提升随着固态发酵酿酒技术的不断发展，相关的发酵菌种、发酵剂和设备也在不断更新改进，提高了发酵的效率和产品的质量。
3.2 应用范围不断扩大固态发酵酿酒不仅可以生产传统的酒类产品，还可以用于生产各种新型的发酵制品，如功能性酒类产品、有机酒类产品等，满足了市场对多样化酒类产品的需求。
3.3 可持续发展意识增强随着人们对环保和可持续发展意识的不断增强，固态发酵酿酒得到了更多的关注和支持。
固态发酵酿酒不仅可以减少水资源的使用，还可以减少废水排放，符合绿色环保的发展方向。
四、固态发酵酿酒的发展前景固态发酵酿酒作为一种新型的酿酒方法，其发展前景广阔。
随着人们对传统酒类产品和新型功能性酒类产品需求的不断增加，固态发酵酿酒将会迎来更多的发展机遇。
同时，随着技术的不断进步和生产成本的降低，固态发酵酿酒的市场前景也将更加广阔。
综上所述，固态发酵酿酒作为一种新型的酿酒方法，具有诸多优点和发展潜力。
中药发酵技术研究进展精品
【关键字】化学、生物、设计、指南、建议、方法、条件、进展、空间、效益、质量、增长、传统、问题、矛盾、系统、机制、有效、大力、深入、继续、现代、合理、优良、公开、健康、持续、合作、保持、发展、建立、提出、发现、研究、突出、关键、热点、成果、根本、基础、需要、素质、环境、工程、途径、资源、能力、需求、方式、作用、规模、结构、水平、形势、速度、增强、检验、分析、借鉴、调控、形成、拓展、丰富、保护、推广、满足、服务中药发酵技术研究进展摘要：现代生物技术与中药传统发酵制药技术的有机结合为中药发酵技术的迅速发展提供了广阔的空间，与传统发酵工艺技术相比，现代中药发酵技术有了长足的进步。
对现代中药发酵技术进行初步概述、总结，着重介绍当前发酵技术中的热点——药用真菌双向性固体发酵技术，而后对现代中药发酵技术的优势及前景进行探讨，为进一步的探索研究奠定基础。
关键词：中药；发酵；双向性发酵Research survey on fermentation of Chinese materia medicaAbstract: The combination of the modern biotechnology and traditional fermentation technology of Chinese materia medica (CMM)provides a broad space for the rapid development of fermentation technology of CMM. Compared with the traditional fermentationtechnology, the modern fermentation technology has made considerable progress, this paper attempts to preliminarily summarize themodern medicine fermentation technology for CMM, and emphasizes the hotspot in the current fermentation technology―medicinalfungi bidirectional solid-state fermentation technology, then discusses the advantages and prospect of fermentation technology in orderto lay the foundation for the further study.Key words: Chinese materia medica; fermentation; bidirectional fermentation中医中药作为中华民族的瑰宝，在预防和治疗疾病方面做出了突出贡献。
固态发酵
冬季要求水温在40℃，春秋季在30～35℃，夏季时室
温即可，水温不宜低于25℃；浸曲时间：冬季2～3d， 春秋季1d，夏季6～12h 即可；浸曲后外观标准：曲 粒浮起，表面有小气泡（发酵现象），略有轻微酒气。
糖化：糖化的目的是促使糯米淀粉转化为糖分，以利 于发酵。
黄酒酵母的活化：将酵母在38～40℃，含糖2%， 酵母用量10倍以上的水溶液中复水活化，30～60 min后即可添加使用。时间不宜过长，否则酵母易 老化。
红曲
传统上：以大米为原料，接种红曲菌经固态发酵 而成的红曲米。 广义上：以红曲菌为菌种，发酵（固态、液态发 酵）而制成的各类产品的总称。 红曲固态发酵具有能耗低、培养基简单、生产过 程节水、操作简单易行、提取成本低等优点。另 外，采用固态发酵工艺无废水废渣产生，不会造 成二次污染
红曲作用
底物
化学方法：酸、碱进行化学水解
固体发酵基质原料 影响微生物生长的因素
（1）固体基质的大分子结构
（2）颗粒大小影响微生物的生长
（3）颗粒形状
（4）颗粒的多孔性
（5）颗粒均匀性及硬度
固态发酵基质的差异性
（1）复杂的，非均一的基质结构。
（2）基质的不同批次之间的差异。
（3）发酵基质混合上的困难。
（4）微生物在基质颗粒间活力的不均匀性。
3、影响固态发酵过程的主要参数
1、湿度与水活度
2、温度与热量传递
3、通气与传质过程
4、pH值
4、固态发酵与液态发酵的比较
序 号 1 2 3 4 5 6 7 项 目 水分 营养物 接种量 产物浓 度 产率 营养扩 散 散热 固态发酵 培养基没有游离水，水是培养 基中较低的组分 微生物从湿的固态基质吸收营 养物，营养物浓度存在梯度 接种量比较大，大于10% 发酵结束时，培养基是湿物料 状态，产物浓度高 使用浓缩的培养基和较小的固 体发酵生物反应器，产率高 微生物生长受营养扩散的限制 有效去除代谢热困难，易出现 过热的问题 液态发酵 培养基中始终有游离水的流动，水 是主要组分 微生物从溶解水中吸收营养物，营 养物浓度始终不存在梯度 接种量比较小，小于10% 发酵结束时，培养基是液体状态， 产物浓度低 使用稀释的培养基和较大体积的生 物反应器，产率低 不受营养扩散问题的影响 高水含量使发酵温度控制容易，发 酵设备庞大
发酵法在黄原胶生产中的应用
发酵法在黄原胶生产中的应用作者：食工0802 陈贝莉 0810100227 指导老师：蒋予箭摘要：本文对黄原胶作了简单的介绍，指出其在食品工业中的应用。
着重讨论了发酵法生产黄原胶，从菌种的选取及保存、发酵工艺、提取工艺三个方面介绍黄原胶的生产工艺，在发酵工艺中着重介绍固体发酵法和两步发酵法，并说明黄原胶发酵工艺的影响因素，使黄原胶生产过程中可以从这几个方面进行工艺优化，提高黄原胶的产量及质量。
关键字：黄原胶、固体发酵法、两步发酵法、影响因素、发酵工艺正文：1.前言黄原胶应用范围很广，目前世界上食品工业应用占60％，石油及其它工业占40％。
黄原胶在食品工业中是理想的增稠剂、乳化剂、成型剂，在某些苟刻条件下(如pH3— 9，温度80—130℃)，它的性能基本稳定，比明胶、CMC、海藻胶、果胶等优越。
黄原胶另一个大市场是石油工业，黄原胶在增粘、增稠、抗盐、抗污染能力远比其它聚台物强，尤其在海洋、海滩、高卤层和永冻土层钻井，黄原胶用于泥浆处理、完井液和三次采油等方面效果显著，对加快钻井速度、防止油井坍塌、保护油气田、防止井喷、大幅度提高采油率等方面都有明显的作用。
黄原胶在其它行业中也有广大的市场。
用它作为釉浆悬浮剂和粘结剂．被称为陶瓷工业的重大技术革新。
对于具有如此重要作用的黄原胶，我国黄原胶的还存在许多影响和制约因素。
本文着重阐述了黄原胶对于食品的应用、黄原胶的生产工艺及黄原胶生产工艺中影响因素的控制。
2. 黄原胶的特性简介黄原胶是一种高分子杂多糖，即由以13—1，4糖苷键相连的葡萄糖构成，三个相连的单糖组成其侧链：甘露糖一葡萄糖一甘露糖。
与主链相连的甘露糖通常由乙酰基修饰，侧链末端的甘露糖与丙酮酸发生缩醛反应从而被修饰，而中间的葡萄糖则被氧化为葡萄糖醛酸，分子量一般在2×10^6～50×10^6u之间。
黄原胶这种独特的分子结构和双螺旋体的分子体态，使得黄原胶具有优异的性能和广泛的用途。
药用真菌新型_双向型_固体发酵工程_庄毅
的品种, 在发酵 过程 中 还需 注 意应 用 现 代科 技 手 段, 严密控制发酵条件并试应用可能影响发酵的 有 关理化因素, 掌握适当的发酵周期和进行合理的 菌 质处理等。当然并非任何中药材都能被任何一种 真
4 现代药用真菌与固体发酵工程的发展
现代药用真菌是指 国家颁 布 新 药审 批办法 后, 将新开发的药用真菌定为中药一类新药, 对它 的研究程序与内容都有较严格的要求, 此后所研制 新的真菌药物, 如多以用无性世代鉴定的冬虫夏草 菌所进行液体发酵的产品如金水宝、宁心宝等, 此 后新开发的药用菌新品种有二个, 即以液体发酵生 产的 黑 柄 炭 角 菌 Xylaria nihripes , 其 药 品 名 乌 灵, 主要 用 于 安 神 方 面。另 一 个 是 槐 耳 菌 Trametes r obiniop hila 是用固 体发酵生产 槐耳 菌质并 进一 步研 制成抗癌新药槐耳颗粒, 在槐耳的研制、审报过程 中合理地解决了固体发酵存在的一些理论、名词等 问题, 如将固体培养 ( 栽培) 与固体发酵, 培养料 与发酵基质, 合理区分开来。建立了控制发酵质量 的科学指标和实验方法, 从而可以正确的判断发酵 终点, 建立可行的生产工艺又提出诸如基质、菌质 等一系列新的名词与术语, 使固体发酵生产工艺渐 趋完善, 它也 可 以用 于研 究、开 发 其它 新 药用 真 菌, 更重 要 的是 它 为药 用真 菌 新 型 固体 发酵 工 程 的建立, 奠定了重要基础。
双向固体发酵.
实验流程
初筛
PDA培养基活化 接种到丹参培养基
复筛
接种于丹参药性基质上
决筛
合格菌质粉碎过筛
选取长势好的 作为复筛菌株
以发酵性状为指标 筛选合格菌质
用乙醇超声提取 药理药性试验
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确定出最优发酵组合及最适发酵参数： 基质最适含水量：70%（菌丝萌发早、前期菌丝长速 快、满袋时间短、菌丝洁白浓密） 基质最佳灭菌条件：60min 最适发酵终点：40d
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LOGO
Thank You!
护肝，促进睡眠等方面均具有显著
疗效。
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丹参
又名赤参，紫丹参，红根等。为 双子叶植物唇形科，干燥根及根 茎。主产于安徽、河南、陕西等
地。功效：活血调经，祛瘀止痛
，凉血消痈，清心除烦，养血安 神。
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发酵控制
发酵组合
条件控制
终点判断
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新型双向固体发酵
增效 扩用 解毒
理论根据
基质不仅提供营 养，同时借酶解 作用发生改变— —双向性
酶系统与 药材品种 、复方基 质、多菌 种发酵
药用真菌新 型固体发酵 发酵组合设计
菌质药理筛选根据药理 、免疫等 实验指标
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新旧对比
名称 普通 发酵 菌 种 特定 菌种 基 质 营养基质 菌质 类别 代表 菌种 应用 方向 开发新 菌种
存在问题与解决途径
存在问题
发酵组合设计缺乏科学理论指导 生产方式陈旧
解决途径
在中医药理论指导下进行发酵组合设计 生产机械化、自动化
发酵类型及其各自的特点
发酵类型及其各自的特点？★固态表面发酵：是在固体培养基表面生长，是最早的工业发酵形式如白酒、酱油生产等。
这种方法麻烦并效率低需大量底物用于生产，但它仍用于少量液态发酵不能完成的产品生产。
固态发酵的优点:◇原料来源广，价格低廉；◇在霉菌发酵时就可以防止污染杂菌；◇能耗低；◇固体发酵的产物回收—般步骤少，费用也省。
固态发酵的缺点:◇大规模生产时的散热比较困难，◇参数检测如pH值、温度、菌体增殖量、产物生成量等是很难实现的。
★液态发酵：容量大，生产效率高，适于机械化，便于工艺条件的控制，产品质量高。
根据液态发酵中对氧气的需求分为：好氧发酵：如谷氨酸、柠檬酸、青霉素生产厌氧发酵：如乳酸、丙酮丁醇生产兼性厌氧发酵：如酒精生产时，前期通入一定量空气供酵母生长，后期形成缺氧环境，使乙醇大量积累发酵类型根据生产情况可分为：（1）分批发酵：分批发酵: 最简单的发酵形式。
优点：操作简单周期短染菌的机会减少生产过程、产品质量容易掌握（2）批补料发酵：fed-batch：分批补料发酵的优点：系统中能维持很低的基质浓度，从而避免快速利用碳源的阻遏效应能够按设备的通气能力去维持适当的发酵条件能减缓代谢有害物的不利影响（3）分批补料发酵分批补料发酵较单一的分批发酵中对废物浓度的升高会有积极影响是不断的稀释。
罐的利用率升高。
罐内装液量加大就可获得更高的产率。
另外，选择性的补料可用于保持发酵适当的pH 以利产物的形成。
分批补料发酵的操作控制方式：反馈补料：控制基质浓度流加、恒pH流加、恒溶氧流加、控制比生长速率的流加；非反馈补料：恒速流加、线性速率流加、指数流加（4）连续发酵⑴在分批发酵和分批补料发酵中均存在微生物生长环境变化较大的缺点。
而在连续发酵中控制的原则是保持条件始终一致。
同时保证这些条件始终最适合产物的形成这一点在分批发酵中是不可能的。
⑵最佳的连续发酵将使产物形成数量始终保持近似相同这种发酵形式的优点为产物的质量始终一致这一点对药物等代谢产物的生产是很重要的。
固态发酵设备原理、设备与应用
固态发酵设备原理、设备与应用1.固态发酵设备是利用固体底物进行微生物发酵的装置。
Solid-state fermentation equipment is a device that uses solid substrates for microbial fermentation.2.固态发酵设备的原理是利用微生物在无水或低水条件下对有机底物进行降解和产物转化。
The principle of solid-state fermentation equipment is to use microorganisms to degrade and transform organic substrates under low or no water conditions.3.固态发酵设备通常包括发酵槽、通风系统、控制系统等组成部分。
Solid-state fermentation equipment typically includes fermentation tanks, ventilation systems, control systems, and other components.4.固态发酵设备可以用于生产食品添加剂、饲料、生物质能源等产品。
Solid-state fermentation equipment can be used to produce food additives, feed, biomass energy, and other products.5.固态发酵设备可以应用于传统发酵食品加工中，如豆制品、酿造、酸奶等。
Solid-state fermentation equipment can be applied in traditional fermented food processing, such as tofu, brewing, yogurt, etc.6.固态发酵设备可以利用废弃物和农副产品等资源进行资源化利用和产品开发。
酱香型白酒的两种发酵方式
酱香型白酒的两种发酵方式美酒在于香，而生香靠发酵。
白酒的发酵工艺直接决定着酒的香型和品质，优质酱香酒发酵工艺优于其他香型白酒的发酵工艺，表现在以下两方面：一般白酒只经过一种发酵方式，所以只产生一种香味，而酱香型白酒香味复杂，则需要采用两种发酵方式，即开放式高温堆积发酵和封闭式发酵，或称阳发酵、阴发酵。
阳发酵——开放式发酵开放式发酵，也称阳发酵，就是通过酒醅摊晾，高温堆积，在地面上进行发酵，充分摄取、网罗、繁殖、筛选空气中适于发酵的微生物，以使其产生对人类有益的、足够多的、协调的产物，柔和、升华、发酵，弥补了大曲微生物中某些数量和品种的不足，生成了大量的香味物质和前驱物质，为入池发酵最大限度创造了活力，旨在纳天地之“精华”，是产香的发酵。
开放式发酵是中国其他香型白酒所没有的工艺。
阴发酵——封闭式发酵封闭式发酵，也称阴发酵或厌氧发酵。
是在开放式发酵到一定程度，下造沙顶温需达到50℃至53℃，烤酒轮次也要达到45℃以上即可入池，酒醅放入窖池中以后，用窖泥密封，意在吸地之灵气，属产酒发酵。
酱香酒发酵这段时间，酒醅的各层次的微生物数量和品种不相同，因此即使同一个窖池的酒醅，香型和出酒率也不同。
产生出三种不同的香型的酒，其中酱香酒由窖面和窖中酒醅产生，一般多为窖面产生，因此多数酱香酒酒厂都非常重视窖面酒制作和烤取，醇甜香型由中部酒醅产生，窖底由窖底产生，出酒率也不同，窖面除一次酒为，产量一般较好，倒数第三排产量一般为最低，窖底酒则好于倒数第三排。
这是世界酿酒史上独一无二的奇观。
不同香型的酒各含不同的成分，三种香型酒融合而成的酱香酒是一种“复合香”，其香味香气成分种类是所有蒸馏酒中最多，最丰富，最协调，最具层次感;其“溢香”、“闻香”、“口香”、“留香”效果均胜于其他香型白酒。
再就是其他香型白酒，只经过2~3次发酵，最多5次发酵，而酱香酒需经过8次堆积发酵和窖池发酵，发酵期长达9个月，次数和累积时间均是所有香型中最高的。
固态分层发酵的工艺流程和特点
固态分层发酵的工艺流程和特点下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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固态发酵技术
• 氧气和其它非极性气体的溶解度和扩散性较好。
• 霉菌的固体培养，比液态培养更容易产生孢子。 • 某些霉菌，在固态培养状态下，产生的酶更多，次 级代谢产物的产率更高（如青霉素，赤霉酸）。
• 固体培养，菌体量的测定比较困难。
• 有的固态发酵产品，无需提取纯化，直接可用于生 产或直接使用。 • 相对于液态发酵来说，传统固态发酵方式，能量消 耗低，生产成本低；大多没有废水排放，但有时会 有大量的固态废渣。 • 传统固态发酵手工操作较多，故劳动强度大。
固态发酵和液态发酵的比较
项目 培养基质水分 低 含量 水活度 培养基 较低的水活度，杂菌 因此而不易生长 原料种类少，但成分 不完全明确，无机盐 种类要求不多； 培养基体积浓度高， 高基质浓度导致产品 浓度高，故体积生产 率高， 固态发酵 高 水活度高，许多微生 物都可生长 多种纯度高，化学物 质明确的组分配合而 成， 培养基体积浓度较低， 故体积生产效率较低； 高基质浓度导致流体 流变学的问题，需要 流加培养 液态发酵
本章主要内容
• 1 固态发酵概述
• 2 固态发酵的基本过程 • 3 固态发酵的应用
1 固态发酵概述
• 1.1 固态发酵定义
• 1.2 固态发酵特点 • 1.3 固态发酵技术简史
各种固态培养的酒曲
例：红曲米固态发酵
右图：通风池式 下图：浅盘式
1.1 固态发酵的定义
• 固态发酵过程定义：微生物在几乎没有游离可 流动水的培养基质上的生长过程及生物反应过 程。
发酵类型及其各自的特点
发酵类型及其各自的特点发酵类型及其各自的特点？★固态表面发酵：是在固体培养基表面生长，是最早的工业发酵形式如白酒、酱油生产等。
这种方法麻烦并效率低需大量底物用于生产，但它仍用于少量液态发酵不能完成的产品生产。
固态发酵的优点:◇原料来源广，价格低廉；◇在霉菌发酵时就可以防止污染杂菌；◇能耗低；◇固体发酵的产物回收—般步骤少，费用也省。
固态发酵的缺点:◇大规模生产时的散热比较困难，◇参数检测如pH值、温度、菌体增殖量、产物生成量等是很难实现的。
★液态发酵：容量大，生产效率高，适于机械化，便于工艺条件的控制，产品质量高。
根据液态发酵中对氧气的需求分为：好氧发酵：如谷氨酸、柠檬酸、青霉素生产厌氧发酵：如乳酸、丙酮丁醇生产兼性厌氧发酵：如酒精生产时，前期通入一定量空气供酵母生长，后期形成缺氧环境，使乙醇大量积累发酵类型根据生产情况可分为：（1）分批发酵：分批发酵: 最简单的发酵形式。
优点：操作简单周期短染菌的机会减少生产过程、产品质量容易掌握（2）批补料发酵：fed-batch：分批补料发酵的优点：系统中能维持很低的基质浓度，从而避免快速利用碳源的阻遏效应能够按设备的通气能力去维持适当的发酵条件能减缓代谢有害物的不利影响（3）分批补料发酵分批补料发酵较单一的分批发酵中对废物浓度的升高会有积极影响是不断的稀释。
罐的利用率升高。
罐内装液量加大就可获得更高的产率。
另外，选择性的补料可用于保持发酵适当的pH 以利产物的形成。
分批补料发酵的操作控制方式：反馈补料：控制基质浓度流加、恒pH流加、恒溶氧流加、控制比生长速率的流加；非反馈补料：恒速流加、线性速率流加、指数流加（4）连续发酵⑴在分批发酵和分批补料发酵中均存在微生物生长环境变化较大的缺点。
而在连续发酵中控制的原则是保持条件始终一致。
同时保证这些条件始终最适合产物的形成这一点在分批发酵中是不可能的。
⑵最佳的连续发酵将使产物形成数量始终保持近似相同这种发酵形式的优点为产物的质量始终一致这一点对药物等代谢产物的生产是很重要的。
固液双相发酵名词解释
固液双相发酵名词解释在生物技术领域中，固液双相发酵是一种关键的生物转化过程，广泛应用于食品、医药和农业等行业。
它结合了固态发酵和液态发酵的优势，旨在提高发酵效率并降低生产成本。
本文将深入探讨固液双相发酵的过程、技术和应用案例。
固液双相发酵通常包含四个阶段：启动阶段、生长阶段、成熟阶段和终止阶段。
在启动阶段，菌种被引入固态基质中，并开始适应环境。
生长阶段是菌种迅速增殖的时期，需要提供充足的营养和适宜的生长条件。
进入成熟阶段后，菌种产生大量的代谢产物，如酶、抗生素等。
终止阶段则标志着发酵过程的结束，此时需要采取措施使菌种停止生长并保持稳定。
在固液双相发酵过程中，选择合适的固态基质、营养源和接种量是至关重要的。
固态基质为菌种提供了附着和生长的空间，同时也影响产物的形成。
营养源的种类和浓度直接关系到菌种的生长和代谢产物的产量。
接种量的大小决定了发酵的起始菌量，进而影响发酵效率。
在实际操作中，可能会遇到一些问题，如菌种退化、基质利用不充分等。
为解决这些问题，可以采用多种策略。
例如，通过基因工程手段改良菌种、优化发酵条件、调整固态基质配方等。
此外，严格控制发酵过程中的温度、湿度、pH等参数，也是确保发酵顺利进行的关键。
固液双相发酵的一个重要应用是生产食用菌。
食用菌具有丰富的营养价值和药用价值，市场需求量大。
通过固液双相发酵技术，可以高效地生产出高品质的食用菌，同时还能够降低生产成本和环境污染。
结论：固液双相发酵是一种具有巨大潜力的生物技术方法。
它结合了固态发酵和液态发酵的优势，通过优化菌种、基质和发酵条件，提高了发酵效率并降低了生产成本。
在食品、医药和农业等领域中，固液双相发酵展现出广泛的应用前景。
随着研究的深入和技术的发展，固液双相发酵将在未来发挥更加重要的作用，为人类社会的可持续发展做出贡献。
固态发酵酿酒方法
固态发酵酿酒方法
固态发酵酿酒是传统工艺和高新技术相结合的手段，是新兴的酿酒形式。
固态
发酵酿酒可以直接将原料的液体（如果是蔗糖，水和氨乙烯）原料固化，再将混合物进行真空发酵，避免传统工艺间接发酵过程中可能出现的污染及质量问题。
目前，固态发酵酿酒已在世界范围内得到了快速和广泛的应用。
固态发酵酿酒的工艺步骤包括：原料粉碎、原料固化、混合物真空发酵、发酵
产物液体萃取等。
其中，原料粉碎可以使用传统的粉碎机，也可以利用离心粉碎机、破碎机进行混合粉碎，以保证原料的均匀性。
原料固化需使用聚合物原料将液体原料固定，有利于混合物更好地散发酵母细胞。
混合物真空发酵时，需要控制温度和湿度，可以获得较高的产品品质和可控的发酵过程。
发酵产物液体萃取的部分，可以使用凝胶色谱柱或間歇式提取器萃取其中的液体组分，这些液体组分是最终精酿酒品制品的主要原料。
固态发酵酿酒和传统工艺对比，有以下优点：简化了工艺操作，减少了养护、
真空系统和清洁操作的工作量，更安全地保证了原料的洁净度和质量；可以使用无水的混合物，可以减少水的污染，而且混合物的发酵过程更加快速，更准确；另外，使用聚合物固定原料，有利于提高原料的利用率，可以减少未发酵的液体损失。
因此，固态发酵酿酒具有减少工艺步骤、降低污染、减少原料损耗等许多优点，可以显著改善精酿酒品生产工艺，提高收益，发展更为可持续的精酿酒品行业。
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中药的一个新领域。
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参考文献
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护肝，促进睡眠等方面均具有显著
疗效。
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丹参
又名赤参，紫丹参，红根等。为 双子叶植物唇形科，干燥根及根 茎。主产于安徽、河南、陕西等
地。功效：活血调经，祛瘀止痛
，凉血消痈，清心除烦，养血安 神。
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发酵控制
发酵组合
条件控制
终点判断
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药用菌质 槐耳菌质
双向 发酵
特定 菌种
全性基质或 药性基质
药性菌质
灵雷菌质、 创造新 灵丹菌质 的真菌 类中药 材
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应用实例：灵丹菌质的发酵工艺
灵芝 灵芝 “灵丹 丹参 妙药”
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灵芝：
担子菌纲多孔菌科，原产于亚 洲东部，中国分布最广的在江西。 对于增强人体免疫力，调节血糖， 控制血压，辅助肿瘤放化疗，保肝
新型双向固体发酵
增效 扩用 解毒
理论根据
基质不仅提供营 养，同时借酶解 作用发生改变— —双向性
酶系统与 药材品种 、复方基 质、多菌 种发酵
药用真菌新 型固体发酵 发酵组合设计
菌质药理筛选 根据药理 、免疫等 实验指标
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新旧对比
名称 普通 发酵 菌 种 特定 菌种 基 质 营养基质 菌质 类别 代表 菌种 应用 方向 开发新 菌种
实验流程
初筛
PDA培养基活化 接种到丹参培养基
复筛
接种于丹参药性基质上
决筛
合格菌质粉碎过筛
选取长势好的 作为复筛菌株
以发酵性状为指标 筛选合格菌质
用乙醇超声提取 药理药性试验
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确定出最优发酵组合及最适发酵参数： 基质最适含水量：70%（菌丝萌发早、前期菌丝长速 快、满袋时间短、菌丝洁白浓密） 基质最佳灭菌条件：60min 最适发酵终题
发酵组合设计缺乏科学理论指导 生产方式陈旧
解决途径
在中医药理论指导下进行发酵组合设计 生产机械化、自动化
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前景展望
这种技术在国内外均未见先例, 作为生物技术
的一个新起点, 为中药的二次开发、新药的研制等
开辟了一条新途径, 而各种不同的“菌质”将构成
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药用真菌的固体发酵 技术
中药固体发酵技术简介 新型双向固体发酵技术 双向固体发酵应用举例
现状及前景展望
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发酵技术简介
制曲工艺
近代固体培养
现代固体发酵
固体发酵的工艺流程
Phase 1
Phase 2 Phase 3
C条件控制 A发酵菌种 +B发酵基质 菌质
无渣型
去渣型