发酵特性及其种群动态
发酵操作方式及其动力学特征
1 dX X dt
ln x ln x0
m s
Ks s
t
式中: S—限制性基质浓度，mol/L Ks—底物亲和常数, mol/L ； Ks越大，亲和力越小， µ越小。 ① 当S较高时，(对数期满足S>>10Ks)，此时，µ =µ m ② 当S较低时，(减速期， S<<10Ks)，此时S↓，µ ↓ ∴ 减速期， µ ↓
式中，Kis为抑制常数，抑制作用越强，Kis越小
② 高浓度产物抑制的情况下
A: m B: m C: m
B
C
S (1 kP) 线性 KS S
S exp(kP) 指数 KS S
A
初 始 底 物 浓 度 S0
S k1 ( P k 2 ) 产物积累一定量才有抑制 KS S 作用
产物的生成是微生物细胞主要能量代谢的直接结果，菌体生长速率的变 化与产物生成速率的变化相平行。
与生长部分相关→生长部分偶联型：柠檬酸、氨基酸发酵
dP dx x qP dt dt
产物间接由能量代谢生成，不是底物的直接氧化产物， 而是菌体内生物氧化过程的主流产物（与初生代谢紧密 关联）。
d 1 2 dt t
5、补料发酵的优点
• 可以解除底物的抑制、产物反馈抑制和葡萄糖分解阻遏 效应。 • 避免在分批发酵中因一次性投糖过多造成细胞大量生长， 耗氧过多，以至通风搅拌设备不能匹配的状况。 • 菌体可被控制在一系列连续的过渡态阶段，可用来作为 控制细胞质量的手段。
三、连续发酵(continuous fermentation)
其中：k，k1，k2为常数
培养基中存在多种限制性营养物
Monod方程可修整为
微生物发酵特点
微生物发酵特点发酵是指利用微生物（如细菌、酵母、真菌等）将有机物转化为其他有用的产物的过程。
微生物发酵有着独特的特点，下面将从三个方面进行论述。
一、高效能微生物发酵具有高效能的特点。
首先，微生物具有较高的生物活性和代谢水平，能够在相对较短的时间内完成庞大的有机物转化过程。
其次，微生物的倍增能力强，只需少量的起始菌种，就能通过代代传承快速扩增，提高产物的产量和效益。
再次，微生物发酵可同时进行多种有机物的转化，具有较强的多功能性，可同时产生多种有用的化合物。
二、适应性强微生物具有适应性强的特点，能够适应不同的环境和物质条件。
微生物发酵的过程中，微生物对于环境的适应能力决定了发酵的效果和产物的质量。
微生物可以在不同的温度、酸碱度、氧气含量等条件下生存和繁殖，从而适应各种发酵过程的需求。
此外，微生物对于废弃物或废料的利用能力较强，有助于环境的清洁和资源的回收利用。
三、经济可行微生物发酵具有经济可行性，成本相对较低。
微生物作为生物催化剂，在发酵生产中无需高温高压等特殊条件，能够利用一些廉价的底物，如农副产品、废弃物等，进行转化，降低了生产成本。
此外，微生物发酵生产的工艺相对简单，操作方便，可以进行大规模商业化生产，从而提高产量和经济效益。
综上所述，微生物发酵具有高效能、适应性强和经济可行的特点。
微生物通过其生物活性和代谢水平，能够高效地完成有机物的转化过程；微生物对于不同的环境和物质条件具有适应性，能够适应各种发酵过程的需求；微生物发酵成本相对较低，工艺简单，可以进行大规模商业化生产。
微生物发酵的独特特点使其在食品、医药、环保等领域具有广泛的应用前景。
发酵过程的微生物动态与多样性分析
发酵过程的微生物动态与多样性分析发酵是一种利用微生物代谢产物进行工业生产的重要过程。
在发酵过程中，微生物动态与多样性起着关键作用。
本文将就发酵过程中的微生物动态与多样性进行分析。
首先，发酵过程中的微生物动态是指微生物的数量和活性的变化。
在发酵开始时，微生物数量通常较低，但随着发酵的进行，微生物数量逐渐增加。
这是因为微生物在适宜的温度、pH、氧气和营养物质条件下能够迅速繁殖。
例如，酵母菌在发酵过程中能够通过分裂繁殖延长酵母菌个体，从而增加微生物数量。
然而，在发酵过程中微生物数量的增加并不是线性的，而是呈现出一个生长曲线。
在生长曲线中可以看到一个“滞后期”、“指数增长期”和“平稳期”三个阶段。
在滞后期中，微生物适应新环境，并开始合成所需的酶和代谢产物。
在指数增长期中，微生物快速繁殖，数量迅速增加。
在平稳期中，微生物的繁殖速度开始减缓，数量趋于稳定。
这是因为发酵过程中的产物积累、环境条件改变或营养物质耗尽，导致微生物生长受到限制。
其次，发酵过程中的微生物多样性是指微生物种类和丰度的变化。
在发酵开始时，微生物多样性通常较低，主要由一种或几种微生物占主导地位。
然而，随着发酵的进行，微生物多样性逐渐增加。
这是因为发酵过程中，不同种类的微生物具有不同的代谢途径和能力，能够利用不同的底物进行生长和代谢。
例如，乳酸发酵过程中，乳酸菌和乳酸杆菌等乳酸菌可以利用糖类底物进行乳酸的产生。
同时，在发酵过程中，微生物之间也存在着相互作用和竞争关系。
竞争关系是指不同微生物之间为了获取共同的资源而展开的争夺。
这种竞争关系在发酵过程中是普遍存在的，主要是由于不同微生物对营养物质的利用能力和速度不同。
通过竞争，一些微生物可能会被淘汰，而一些更具适应性和优势的微生物则会占据优势地位。
总结起来，发酵过程中的微生物动态与多样性是相互关联的。
微生物动态反映了微生物数量和活性的变化，而微生物多样性则反映了微生物种类和丰度的变化。
在发酵过程中，微生物数量和种类的变化对发酵产物的质量和产量起着重要影响。
发酵食品中微生物群落的动态变化和稳定性的研究
发酵食品中微生物群落的动态变化和稳定性的研究发酵食品是指在食品加工过程中使用微生物来实现食品蛋白质、脂肪和淀粉等营养成分的转化和提高食品品质的一类食品。
微生物在发酵过程中起到核心的作用，发酵食品中微生物群落的动态变化和稳定性是发酵工艺和产品品质的关键。
微生物群落的动态变化是指在发酵过程中，不同种类的微生物根据不同环境条件的变化而发生的数量和组成的变动。
在发酵食品的起始阶段，一般会存在多种微生物共存的情况。
这些微生物会互相作用、竞争和协同发挥作用，经过一段时间的发酵，会逐渐形成主导微生物群落，此时主要由几个优势菌种构成。
比如，乳酸菌在酸奶的制作过程中就起到了主导作用。
在发酵的过程中，微生物群落的数量和组成会不断变化，但整个发酵过程是有序的。
在一定条件下，微生物群落会达到一个相对稳定的状态。
微生物群落的稳定性是指在稳定条件下，微生物群落的数量和组成相对不变。
酸奶乳酸菌是乳酸菌群落的代表，在乳酸的作用下，酸度逐渐增加，抑制了其他细菌的生长。
这种竞争和抑制作用使得乳酸菌能够相对稳定地存在和发展。
对于其他发酵食品，不同菌种之间的相互关系也会影响微生物群落的稳定性。
一方面，微生物之间的竞争和协同作用会影响微生物群落的结构和数量。
另一方面，外界环境的变化，如温度、酸度、氧气含量等，也会影响微生物群落的稳定性。
因此，发酵食品制作过程中需要仔细控制这些因素，以维持微生物群落的稳定性。
微生物群落的动态变化和稳定性研究对于发酵食品的优化和质量保证具有重要意义。
通过对微生物群落的分析，可以了解发酵食品中微生物的种类和数量，进而深入研究发酵过程中微生物的作用机制。
比如，通过研究微生物的代谢产物，可以揭示微生物在发酵过程中的代谢路径和产物的生成规律，为发酵工艺的改进提供理论依据。
此外，还可以研究不同微生物之间的相互作用机制，以进一步优化发酵食品的制作工艺。
总结起来，发酵食品中微生物群落的动态变化和稳定性是发酵过程和产品品质的关键。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化传统发酵肉是一种古老的食品加工方式，通过微生物的作用，将新鲜肉制成具有特殊风味和口感的美食。
在发酵过程中，微生物菌群的变化以及理化性质的变化是决定肉品成熟的关键因素。
在传统发酵肉的制作过程中，逐渐增加诸如乳酸菌、酵母菌、嗜酸乳杆菌等菌种的数量，同时大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌逐渐减少。
这是由肉品表面自然附着的微生物和添加的发酵剂共同作用的结果。
这些微生物不仅可以消耗肉品中的氧气，降低肉品的溶解氧含量，还可以分解一部分的脂肪、蛋白质和碳水化合物，导致肉品中营养物质含量的变化。
在理化性质方面，传统发酵肉过程中的变化主要包括水分活性、PH值、质地以及营养成分方面的变化。
随着发酵的进行，水分活性逐渐降低，从而减少水分的迁移，从而使得肉品干燥起来。
在发酵的初期，菌群会分解肉品中的蛋白质和碳水化合物，产生一些气体和挥发性物质，导致肉品变得松软，这也是传统发酵肉独特的口感。
PH值的变化也是发酵肉成熟的重要指标之一。
在传统发酵肉过程中，乳酸菌的繁殖会引起乳酸的产生，从而导致PH值逐渐下降。
乳酸的产生不仅可以抑制致病菌的生长，还可以促进肉品中天然酵素的活性，进一步分解蛋白质和碳水化合物，提高肉品的风味和口感。
传统发酵肉在营养成分方面也发生了一定的变化。
在发酵过程中，部分肉品中的脂肪、蛋白质和碳水化合物会被微生物分解，使其更容易被人体消化吸收。
发酵过程中的微生物还会产生一些维生素和益生菌，增加肉品中的营养价值。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质的变化是相互作用的关系。
微生物菌群的变化不仅决定了肉品成熟的速度和风味，还可以通过分解和转化肉品中的营养物质，提高其营养价值。
肉品的理化性质的变化也可以反过来影响微生物的繁殖和代谢，进一步促进肉品的成熟。
在传统发酵肉的制作过程中，合理控制微生物菌群和理化条件的变化，是保证肉品质量和口感的关键。
参考资料：1. 赵喜全，沈雪斌. 中国传统发酵肉的微生物菌群构成及品质调控.2. 孟素英. 传统发酵肉的生成机理及品质提高研究综述.。
发酵的原理和特点是啥
发酵的原理和特点是啥
发酵是一种生物化学过程，通过酵母菌或细菌等微生物将有机物质转化为其他有用产品的过程。
发酵的原理和特点如下：
原理：
1. 酵母菌或细菌等微生物通过代谢有机物质产生能量，这个过程称为发酵。
2. 发酵过程中，微生物会分解有机物质并产生酶，这些酶可以加速反应速率。
3. 酵母菌或细菌等微生物通过代谢所需的底物，然后产生所需的有机物质。
特点：
1. 发酵是一种无需氧气的代谢方式，因此可以在没有氧气的环境中进行。
2. 发酵过程中，微生物产生酶能够加速化学反应，提高反应速率。
3. 发酵的产物多样，可以得到酒精、酸、乳酸、酶等多种有用物质。
4. 发酵可以是自然发生，也可以是人工控制的过程，因此可以用于制作食品、饮料、药品等。
5. 发酵可以在常温下进行，不需要高温高压等特殊条件。
6. 发酵过程中产生的副产物较少，对环境的影响相对较小。
7. 发酵可以利用廉价的底物，提高资源的利用效率。
总而言之，发酵是一种高效、节能且可以得到多种有用物质的生物化学过程。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化传统发酵肉是一种经典的食品制作方法，通过微生物菌群的作用，将生肉转化成具有丰富风味和营养的成熟肉制品。
在肉制品的发酵过程中，微生物的作用是至关重要的，它们可以改变肉制品的理化性质，提高其口感和保存性，同时也赋予其独特的风味和香气。
本文将详细介绍传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质的变化。
1. 发酵肉的微生物菌群在传统发酵肉的制作过程中，微生物菌群是关键的因素之一。
常见的微生物包括乳酸菌、酵母菌和酱油酵母等。
这些微生物在发酵肉的过程中起着重要的作用，通过其代谢产物的作用，改变肉制品的性质。
首先是乳酸菌，它是发酵肉中最重要的微生物之一。
乳酸菌可以利用肉中的糖类和蛋白质进行代谢，产生乳酸和其他有机酸，降低肉制品的pH值，抑制有害细菌的生长，提高肉制品的安全性。
乳酸菌也能够提高肉制品的风味，使其更加美味可口。
其次是酵母菌，它在发酵肉的过程中也起着重要作用。
酵母菌可以产生酒精和二氧化碳，这使得肉制品具有酒香和膨胀的口感。
酵母菌还能够分解肉中的蛋白质和脂肪，产生各种风味物质，为肉制品增添香气和风味。
其次是氨基酸和核苷酸的含量增加。
在发酵过程中，酱油酵母可以分解肉中的蛋白质，产生氨基酸和核苷酸，这些物质能够增加肉制品的鲜味和香气，提高其口感和风味。
脂肪的氧化也是发酵肉成熟过程中的重要变化之一。
在发酵过程中，酱油酵母可以产生酶类物质，促进肉制品的脂肪氧化，使其具有更好的口感和风味。
脂肪的氧化还可以改善肉制品的色泽，使其更具诱人的外观。
发酵肉中的香气物质也会随着发酵过程的进行逐渐增加，这些香气物质能够增加肉制品的风味和口感，使其更加美味可口。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化传统发酵肉是一种受欢迎的食品，以其特殊口感、味道和保质期而闻名。
在发酵过程中，微生物菌群和理化性质的变化是导致肉成熟和个性化口感的关键因素。
微生物菌群传统发酵肉中的微生物菌群主要包括乳酸型细菌、发酵黑曲霉、酵母菌和微生物共生体等。
这些微生物能够将肉中的糖、蛋白质等营养物质转化为有益的代谢产物，帮助肉成熟和营养丰富。
乳酸型细菌是传统发酵肉中最重要的微生物菌群。
它们通过发酵过程中产生的有机酸，如乳酸和醋酸，使肉变酸。
此外，这些细菌还可以通过抑制有害微生物的生长，来保持肉的品质和安全性。
发酵黑曲霉是另一个重要的微生物菌群。
这种霉菌能够分解肉中的脂肪和蛋白质，产生芳香化合物和酶，使肉具有独特的风味和香气。
酵母菌在肉类发酵过程中也能发挥重要作用。
它们可以分解糖类和蛋白质，产生酵母味和旺味化合物，增强肉类的口感和风味。
微生物共生体是由多种不同种类的微生物组成的复杂群落。
它们与肉中的其他微生物互惠互利，可以加速肉类的成熟和发酵过程。
理化性质的变化传统发酵肉的理化性质在成熟过程中也会发生变化。
最重要的变化包括酸度、氨基酸含量、水分含量、微生物计数和色泽等。
酸度是发酵肉成熟过程中最重要的理化指标之一。
发酵过程中乳酸型细菌产生的乳酸和醋酸会使肉变酸，导致肉的酸度增加。
氨基酸含量是影响肉类口感的关键因素之一。
在发酵过程中，蛋白质分解为氨基酸，增加了肉类的味道和香气。
此外，氨基酸的含量还可以用来评估肉类的发酵程度。
水分含量是影响肉质的总体因素。
在发酵过程中，水分含量会随着时间的推移而减少，从而增加肉质的密度和硬度。
微生物计数是评估食品质量和安全性的关键指标之一。
在发酵过程中，微生物的数量会随着时间的推移而增加，但随着成熟的进展而逐渐下降。
色泽是发酵肉成熟程度的另一个关键指标。
随着时间的推移，肉的颜色会变暗，变为红褐色，这表明肉已经充分成熟。
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。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化发酵肉制品是一种传统的肉制品加工方法，通过微生物的发酵作用，使肉制品经历一系列的理化性质变化，形成特有的风味和口感。
在发酵肉成熟过程中，微生物菌群和理化性质的变化是非常重要的，下面将对这一过程进行详细的介绍。
1. 微生物菌群变化乳酸菌在发酵过程中起着至关重要的作用。
乳酸菌主要通过其产酸作用，将肉制品中的葡萄糖转化为乳酸，从而降低制品的PH值，抑制有害菌的生长，延长制品的保质期。
乳酸菌还会产生一些挥发性物质，如乳酸、乙酸和丙酮等，为肉制品增添了独特的风味。
酵母菌也在发酵肉制品中发挥着重要作用。
酵母菌主要通过其产酒作用，将肉制品中的糖类转化为酒精和二氧化碳，同时产生一些芳香物质，为肉制品增添了香气。
酵母菌还可以产生一些酶类和氨基酸，有助于肉制品的嫩化和口感改善。
2. 理化性质变化在发酵肉成熟过程中，肉制品的理化性质也发生了显著的变化。
这些变化主要包括PH 值的变化、水分活性的变化、氨基酸和脂肪酸的变化等。
PH值的变化是发酵肉成熟过程中最显著的变化之一。
在发酵开始阶段，肉制品的PH 值通常在5.5-6.5之间，随着发酵的进行，由于乳酸菌和酵母菌的代谢活动，肉制品的PH 值会逐渐下降，通常在3.8-4.8之间。
PH值的下降会导致肉制品的质地变得更加柔软，口感更加鲜美。
水分活性的变化也是发酵肉成熟过程中的重要变化之一。
水分活性是衡量食品中水分可用性的指标，通常介于0-1之间。
在发酵过程中，肉制品中的水分活性会逐渐下降，这是由于乳酸菌和酵母菌的代谢活动，使得肉制品中的水分结合和变性蛋白质的生成，降低了水分活性，从而延长了制品的保质期。
氨基酸和脂肪酸的变化也是发酵肉成熟过程中的重要变化之一。
在发酵过程中，肉制品中的蛋白质会被微生物代谢产生氨基酸，脂肪也会通过微生物的作用产生一些脂肪酸。
这些氨基酸和脂肪酸会为肉制品增添了独特的风味和口感，同时也为人体提供了营养物质。
发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质的变化是相互作用的，它们共同促进了肉制品的成熟和改良。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
发酵肉是一种传统的食品制作方式，发酵过程中微生物菌群和理化性质的变化非常重要。
本文将就传统发酵肉的成熟过程中微生物菌群和理化性质的变化进行详细阐述。
一、微生物菌群变化
在传统发酵肉的成熟过程中，微生物菌群的变化非常复杂，包括酸性菌、酵母菌、霉菌等。
下面分别对它们的作用和变化进行介绍：
1. 酸性菌
酸性菌是发酵肉中最重要的微生物菌群之一，其作用是将碳水化合物转化为乳酸，从而使肉的酸度逐渐升高。
酸度升高后，细菌和真菌的生长就会受到抑制，从而保证了发酵肉的安全性。
在发酵肉的成熟过程中，酸性菌的菌群主要包括乳酸杆菌、酸泡菌、乳酸球菌等。
2. 酵母菌
3. 霉菌
霉菌是发酵肉中的微生物菌群之一，其作用是将发酵肉表面的水分减少，从而使发酵肉不易变质。
在发酵肉的成熟过程中，霉菌会形成一层白色霉草包裹在外面，称为“白毛霉”。
二、理化性质变化
1. pH值下降
随着发酵的进行，肉制品的pH值逐渐下降，主要是由于酸性菌的作用。
pH值下降不仅可以控制细菌和真菌等有害微生物的生长，还可以使肉制品的味道更鲜美。
2. 水分损失
3. 气味和味道的改变
在传统的发酵肉制品中，肉的气味和味道也会随着发酵的进行而发生变化。
主要是由于酸性菌和酵母菌的作用，它们可以转化肉中的碳水化合物和蛋白质为有机酸和氨基酸，从而使肉的气味和味道更加浓郁。
总之，传统发酵肉的成熟过程中微生物菌群和理化性质的变化非常丰富多彩。
只有在掌握了这些变化规律之后，才能科学地制作出美味可口的发酵肉制品。
沼气发酵的物料理化特性及微生物群落多样性分析
广西大学硕士学位论文沼气发酵的物料理化特性及微生物群落多样性分析姓名：蒋建林申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：武波20090624沼气冀肆的物料理化特性反微生物群落多样性分析９００００８（１０００７００００童６００。
ｏ鞋５００００萋４００００１Ｊ３００００２００００１００００４０６０８０艇酵天数累计产甲烷帚・祟ｌｆ产沼气吊ｌ划３－３牛巍发酵过桴的累积产沼气ｍ和产甲烷苗Ｆｉｇ３—３Ｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｇａｓｙｉｅｌｄａｎｄｍｅｌｈａｎｅｙｉｅｌｄｄｕｎｎｇｆｏｍｅｎｔａｔｉｏｎ根据牛粪发酵每人的，ｎ沼气耻和产甲烷带，计算山粱¨沼气砒雨ｌ累计甲烷鼙的变化．横芈标为垃酵时问，纵坐标为气体体积（ｍＬ）。
６００Ｃ】５００ＣＩ喜４０００妻３０００摹２０００１０００发酵天数吲３－４猪粪挺酵过栏每天产淄７ｔ硅、产甲烷精。
，对应甲烷含｛一｝的变化Ｆｉｇ３４ＣｈａｎｇｅｏｆｂｉｏｇａｓｙｉｅｌｄｍｅｔｈａｎｅｙｉｅｌｄａｎｄＣＨ４ｃｏｎｔｅｎｔｐｅｒｄａｙｄｕｎｎｇｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎⅢ排水法洲定猪焱发酵过样ｒ｝－每人的研’Ｃ啦，川‘Ｌ相色谱法测定每天沼气中甲烷禽｝・｝，根据沼气姑×甲烷舍馘，计算山每天，“甲炕砒。
横坐札、为发酵时问．土纵坐标为２Ｌ体体积，次纵屯标为甲烷弁艟。
一蚓姐堪廿ｉｉ０●ｌ六个发酵罐都在１０８之后每天产气量小于１００ｍＬ，基本停止产气。
再回到图３．１的ｐＨ值变化图，第１２天ｐＨ值最低，牛粪发酵罐和猪粪发酵罐ｐＨ都达到最低６．４，说明发酵罐里的有机酸的积累达到最大，是不产甲烷菌（产酸菌）将有机物分解为简单有机酸的缘故。
牛粪发酵罐持续一周之后，ｐＨ恢复到７．０；猪粪发酵罐持续到第２９天之后ｐＨ值逐渐回升，而这个时期正是产甲烷高峰期，是产甲烷菌将甲酸、乙酸转变为甲烷的活跃时期。
牛粪发酵罐在第２２天之后，ｐＨ上升到初始的７．２左右，猪粪发酵罐在第４８天之后，ｐＨ上升到初始的７．Ｏ左右，基本维持稳定，而这个时候正是稳定产气期，之后，当产甲烷菌将已经积累的酸基本都转化为甲烷，所以ｐＨ值一直回升且产气量之后也在下降直至产气基本停止。
发酵产业发展特点和趋势
发酵产业发展特点和趋势发酵产业是指利用微生物酶的催化作用制备食品、饮料、药品、生物肥料和化工产品的产业。
随着生物技术的发展和人们对健康、环保的关注，发酵产业正逐渐成为现代产业链的重要组成部分。
本文将从发酵产业的发展特点、趋势以及组成要素等方面进行分析和阐述。
一、发酵产业的发展特点1. 技术密集型。
发酵产业涉及的科学技术领域较广，包括微生物学、生物工程学、食品科学等，技术门槛较高。
在整个生产过程中，需要精确控制微生物的生长和代谢过程，以确保产品的质量和稳定性。
2. 原材料广泛。
发酵产业的原料来源非常丰富，包括粮食、果蔬、甘蔗糖、乳制品等。
这些原料可以通过不同的发酵工艺转化为食品、饮料、药品等多种产品。
3. 产品多样化。
发酵产业的产品种类繁多，包括酒类、乳制品、面包、豆制品、酱油、醋等。
这些产品在我们的日常生活中非常常见，受到了广大消费者的欢迎。
4. 绿色环保。
发酵产业是一种相对环保的产业，与传统化学工业相比，发酵产业的废弃物少、处理成本低，大大降低了对环境的污染。
5. 市场需求旺盛。
随着经济的发展和人民生活水平的提高，消费者对食品、饮料、药品等产品的需求不断增加。
发酵产品作为一种天然、健康的选择，受到了越来越多人的喜爱。
二、发酵产业的发展趋势1. 高科技化发展。
随着科技的不断进步，发酵产业将越来越依赖于高新技术的应用。
例如，利用基因工程技术改良菌株，提高产品的产量和质量；利用生物传感器和微流控技术实现对微生物发酵过程的实时监控和调控等。
2. 个性化定制化。
随着消费者对个性化产品的需求不断增加，发酵产业将向个性化定制化发展。
通过微生物菌株和发酵工艺的调整，可以生产出适合不同消费者口味和需求的产品。
3. 废弃物资源化利用。
发酵产业废弃物的处理一直是一个难题，但是随着环保意识的增强，废弃物资源化利用成为发酵产业的发展趋势。
例如，利用发酵废弃物生产生物肥料，将废弃物转化为可再生资源。
4. 农业和食品安全。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化传统发酵肉是一种利用微生物发酵作用对肉类进行处理的传统食品加工技术。
在这个过程中，肉类与微生物之间相互作用，使得肉类的理化性质和营养成分发生变化。
在传统发酵肉成熟过程中，微生物菌群的变化和肉类的理化性质变化是密不可分的。
一、微生物菌群变化在传统发酵肉的过程中，参与发酵的微生物主要是乳酸菌和脂肪酸菌。
乳酸菌是一类产乳酸的厌氧菌，主要包括发酵乳杆菌、乳酸杆菌等。
脂肪酸菌则是一类能将脂肪分解为脂肪酸和甘油的菌类。
在发酵的初期，乳酸菌和脂肪酸菌主要通过肉类中的糖类和脂肪进行生长和代谢。
其代谢产物主要是乳酸、醋酸和短链脂肪酸等。
这些产物的存在会降低肉类的pH值，从而达到抑制有害菌生长的作用。
在发酵的中后期，乳酸菌和脂肪酸菌会逐渐减少，而替代它们的是一些革兰氏阳性菌和酪氨酸菌。
这些菌类主要通过蛋白质的降解产生氨基酸和氨基酸衍生物，使得肉类具有特殊的风味。
二、理化性质变化1. pH值的变化：在发酵过程中，乳酸和醋酸等有机酸的产生会使得肉类的pH值降低。
这种降低有助于抑制有害菌的生长，对肉类的保鲜和安全起到了重要的作用。
2. 氨基酸的释放：在肉类的发酵过程中，乳酸菌和脂肪酸菌会通过代谢蛋白质释放出氨基酸。
这些氨基酸可以提高肉类的风味和口感，使得肉类更加美味。
3. 脂肪酸的变化：脂肪酸菌主要通过代谢脂肪分解产生脂肪酸和甘油。
这些脂肪酸会给肉类带来一定的风味，并且具有抗菌作用，可以延长肉类的保质期。
4. 蛋白质的降解：在肉类发酵过程中，一些酶类和微生物会对肉类中的蛋白质进行降解，从而释放出氨基酸和肽类物质。
这些物质能够提高肉类的咀嚼性和风味。
固态法酿造白酒中微生物菌群动态变化分析
固态法酿造白酒中微生物菌群动态变化分析固态法酿造是一种传统的酿酒方法，多用于白酒的生产。
它的过程是将大麦、小麦、玉米等主要原料以及一定比例的糠、面筋等辅料堆积在一起，在适当的温度和湿度条件下进行发酵。
在这个过程中，参与发酵转化的微生物菌群扮演着非常重要的角色。
固态法酿造白酒中微生物菌群的动态变化是指发酵过程中不同微生物的数量、种类和活性的变化。
这一过程的研究对于提高产品质量、调控发酵过程以及优化产业化生产具有重要意义。
固态法酿造白酒的微生物菌群主要包括酵母菌、细菌、霉菌等。
其中，酵母菌是主要的发酵微生物，在发酵过程中起到发酵和氧化的作用。
细菌主要参与蛋白质和糖类的降解和转化。
霉菌则主要负责酿造材料中的淀粉和纤维素的分解。
在固态法酿造白酒的过程中，微生物菌群的动态变化受到多种因素的影响。
首先，原料的组成和质量会直接影响微生物菌群的构成。
不同的原料具有不同的营养成分和微生物的载体，因此会导致不同的微生物菌群的出现。
其次，环境条件包括温度、湿度和通风等也会对微生物菌群的变化产生重要影响。
适宜的环境条件可以促进有益菌群的生长和发酵效果的提高。
此外，酒曲的使用和发酵时间的长短也会影响微生物菌群的动态变化。
研究表明，固态法酿造白酒中微生物菌群的变化具有一定的规律性。
在发酵初期，主要是嗜热的酵母菌和一些厌氧细菌占据主导地位，它们在高温和缺氧的环境下快速生长并产生乙醇。
随着发酵的进行，酒曲中的其他酵母菌和一些厌氧细菌也逐渐参与到发酵过程中。
同时，氧气的逐渐进入和温度的下降引起了氧化酵母菌的活跃，它们可以在氧气存在的条件下将乙醇氧化生成酯类物质，为酒液赋予了独特的香气。
在固态法酿造白酒的过程中，微生物菌群动态变化对于产品品质的影响非常重要。
合适的微生物菌群可以促进发酵的进行，提高产品的酒精含量和香气质量。
一些有益的微生物菌群不仅可以促进乙醇的合成，还可以通过类似于高温发酵、二次发酵等特殊的发酵过程提供更多的香气物质。
传统发酵食品中微生物多样性和群落结构动态变化研究进展
传统发酵食品中微生物多样性和群落结构动态变化研究进展吴进菊;胡佳琪;于博;李云捷【摘要】传统发酵食品制作和食用历史悠久,其中蕴藏了丰富的微生物资源.随着分子生物学技术的不断发展,可从基因水平上全面揭示传统发酵食品中微生物的多样性和群落结构的动态变化,阐明其发酵机理,对今后传统发酵食品的工业化、标准化生产和益生菌的开发利用具有极其重要的意义.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2016(035)009【总页数】4页(P20-23)【关键词】传统发酵食品;微生物多样性;群落结构;动态变化【作者】吴进菊;胡佳琪;于博;李云捷【作者单位】湖北文理学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳441053;湖北文理学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳441053;湖北文理学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳441053;湖北文理学院化学工程与食品科学学院,湖北襄阳441053【正文语种】中文【中图分类】TS205.5传统发酵食品制作和食用历史悠久，发酵系统开放，蕴藏了丰富的微生物资源，经过长期的演化过程，保留了大量优良的微生物资源。
近年来，传统发酵食品中微生物的多样性和群落结构动态变化引起了国内外学者的高度重视，纷纷开展相关研究工作，取得了较大的研究成果。
本文主要介绍传统发酵食品中微生物多样性的研究方法以及研究进展，比较传统的纯培养方法和非培养的基于宏基因组学理论方法的优劣性，并介绍我国传统发酵食品中微生物多样性的研究进展，如发酵乳制品、发酵果蔬、发酵酒饮料和发酵豆制品等。
通过对传统发酵食品中微生物多样性和群落结构变化的研究，可以揭示其发酵机理，对今后传统发酵食品的工业化、标准化生产和益生菌的开发利用具有极其重要的意义。
1.1 传统纯培养方法传统纯培养方法一般是先对微生物进行分离纯化，然后对分离菌株进行种属鉴定。
任晓镤等［1］研究了新疆民族特色酸奶及酸奶疙瘩中乳酸菌的多样性，结果表明，戊糖乳杆菌和副干酪乳杆菌为优势菌种。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化传统的发酵肉制作是一种具有悠久历史的加工技术，其制作过程中，微生物菌群和理化性质的变化是制作过程中的关键。
本文将从微生物菌群和理化性质两个方面来详细介绍传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质的变化。
一、微生物菌群变化传统发酵肉制作过程中，微生物菌群的变化与发酵的进程密切相关。
首先，肉制品大多是通过添加发酵剂进入发酵过程的，因此发酵剂菌群的种类和数量将影响发酵效果。
在发酵过程中，常见的细菌包括嗜温厌氧菌、嗜温厌氧卟啉单胞菌、乳酸菌、酵母菌、腐肉芽胞杆菌等。
这些菌群在发酵过程中，可以分解肉制品中的多种成分，如蛋白质、脂肪等。
其中，嗜温厌氧菌具有强烈的肉味形成作用，能够产生一系列的酸和气味物质，如乙酸、丁酸、胆汁酸等物质，这些物质能够增加肉制品的风味，同时也可以杀菌防腐。
其次，在发酵过程中，细菌的生长不会是均匀的，会对肉制品的不同区域产生不同的影响。
例如，在肉制品表面，常常生长大量的酸菌和酵母菌，这些生长的微生物能够形成一层浑浊的液体，对肉制品的表面形成保护，同时还能减少肉制品的脱水程度，保持肉制品加工后的形态。
最后，在发酵过程中，肉制品中的微生物菌群逐渐转化、调节，甚至开始消失。
这是由于随着发酵的进行，微生物菌群的生长和代谢会受其生存环境的影响，那些代谢产物和代谢副产物也会对生存环境产生影响，从而会影响微生物菌群的生长和繁殖。
当肉制品中一种或多种微生物菌群的数量降低并被其他菌群所取代时，肉制品的味道、质地、外观等性质也会发生改变。
二、理化性质变化传统发酵肉制作过程中，理化性质变化也是制作过程的重要内容，其中包括肉制品的味道、质地、营养成分、颜色等方面的改变。
首先，发酵过程中的微生物菌群可以分解肉制品中的蛋白质和脂肪等成分，使其转化为氨基酸、脂肪酸和各种有机物等物质，这些物质可以增加肉制品的风味和营养成分。
同时，这些发酵物质对增强肉制品的防腐作用也起到了一定的作用，能够延长肉制品的保质期。
高二生物发酵知识点
高二生物发酵知识点发酵是一种由微生物在无氧或低氧条件下进行的生物化学反应，它广泛应用于食品加工、酿造业、生物制药和能源生产等领域。
在高二生物课程中，发酵是重要的知识点之一。
本文将介绍高二生物发酵知识的相关内容。
一、基本概念1. 发酵定义：发酵是指在无氧或低氧的条件下，微生物分解有机物质而产生能量和产物的过程。
2. 发酵的特点：发酵是一种无氧的过程，微生物是发酵的关键因素，发酵过程中产生能量和产物。
二、发酵的类型1. 酒精发酵：由酵母菌通过将糖分解成酒精和二氧化碳来产生能量。
酒精发酵广泛应用于酿造啤酒、葡萄酒等的食品加工行业。
2. 乳酸发酵：由乳酸菌将糖类分解成乳酸，产生能量。
乳酸发酵被广泛应用于乳制品、酸奶等的生产过程中。
3. 产酸菌发酵：由产酸菌将有机物质分解为有机酸，产生能量。
产酸菌发酵常见于酸奶制作过程中。
4. 蔗糖和麦芽糖的发酵：蔗糖和麦芽糖是常见的发酵底物，通过酵母菌的作用可以分解为酒精和二氧化碳。
三、发酵的影响因素1. 微生物种类：不同微生物对不同底物的发酵能力有所不同。
2. 发酵底物：发酵的底物可以是糖类、蛋白质、脂肪等有机物质。
3. 温度：温度对于微生物的生长和发酵过程有重要影响，一般情况下，适宜的温度范围可以提高发酵速度。
4. pH值：不同微生物对pH值的要求不同，发酵过程中适宜的pH范围可以促进微生物的生长与发酵。
5. 氧气浓度：发酵通常是在无氧或低氧条件下进行，较高的氧气浓度会抑制微生物的发酵能力。
四、发酵的应用1. 食品加工：发酵在食品加工过程中扮演着重要的角色，例如酿造啤酒、葡萄酒、酱油等。
2. 酶制剂产业：通过发酵培养得到的酶制剂广泛应用于食品添加剂、洗涤剂、医药生产等领域。
3. 生物制药：利用发酵技术生产抗生素、激素等药物具有高效、低成本的优势。
4. 能源生产：生物质能发酵产生生物燃料如乙醇，对于可再生能源的开发具有重要意义。
五、发酵实验及操作技巧1. 发酵实验：可以通过制作酸奶、生姜啤酒等小规模发酵实验来了解发酵的过程和影响因素。
发酵的生物学特性与细胞生命活动的关联
发酵的生物学特性与细胞生命活动的关联发酵是一种常见的生物学现象，它在细胞生命过程中起着重要的作用。
发酵是指在无氧或低氧条件下，由于酶的作用将有机物转化为其他物质的过程。
在这个过程中，细胞通过产生能量和排出代谢产物来维持生命活动。
发酵与细胞生命活动有着密切的关联，以下将从发酵的生物学特性和细胞生命活动的角度来探讨这种关联。
首先，发酵与细胞的能量代谢密切相关。
细胞需要能量来进行各种生命活动，包括细胞分裂、运动、合成蛋白质等。
而发酵是细胞在缺氧条件下产生能量的一种方式。
在无氧或低氧条件下，细胞无法依赖氧气进行线粒体呼吸，而是通过发酵过程产生能量。
发酵将有机物转化为乳酸或乙醇等产物，在这个过程中释放出能量，供细胞使用。
这种能量供应方式虽然效率较低，但在缺氧环境下仍能维持细胞的基本生命活动。
其次，发酵与细胞的代谢产物排泄有关。
细胞在进行代谢过程中会产生一些废物和代谢产物，这些物质如果不能及时排出会对细胞的正常生命活动产生负面影响。
发酵过程中，细胞将有机物转化为乳酸或乙醇等产物，通过这种方式将代谢产物排出体外。
例如，在人体肌肉细胞中发生的乳酸发酵，就是将葡萄糖转化为乳酸，并通过血液循环将其排出体外。
这种代谢产物的排泄可以有效地维持细胞内部环境的稳定，使细胞能够正常进行生命活动。
此外，发酵还与细胞的生物学特性有关。
不同细胞在进行发酵过程中所产生的代谢产物有所不同，这反映了细胞在不同环境下的适应性。
例如，乳酸发酵主要发生在肌肉细胞中，这是因为肌肉在无氧运动时需要迅速产生能量，并将乳酸作为临时储存剂。
而酵母菌则通过酒精发酵将糖转化为乙醇，这种能力使其能够生长在高糖、低氧环境中。
发酵的特性对于细胞的生存和繁殖具有重要的意义，能够使细胞在不利环境下保持生命活动的平衡。
总之，发酵是细胞在无氧或低氧条件下产生能量和排出代谢产物的重要过程。
它与细胞的能量代谢、代谢产物排泄和生物学特性密切相关，对于细胞的生命活动起着重要的调节作用。
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化
传统发酵肉成熟过程中微生物菌群和理化性质变化传统发酵肉是指通过细菌的发酵作用，使肉制品产生特殊的风味和食品品质的手工工艺加工技术。
传统发酵肉制品在成熟过程中，微生物菌群的变化以及理化性质的变化对最终的风味和质量有着重要的影响。
传统发酵肉的成熟过程中，微生物菌群的变化是关键因素之一。
成熟是指在特定条件下，经过一定时间的发酵，使肉制品的组织结构、风味、颜色等得到改善。
在传统发酵肉的成熟过程中，主要的微生物参与者有乳酸菌、酪酸菌、酶菌、酵母菌等，它们相互协同作用，通过各自的代谢活动，促进肉制品的成熟。
在发酵初期，乳酸杆菌和酪酸杆菌是主要的微生物菌群。
乳酸杆菌主要通过代谢糖类产生乳酸，提高肉制品的酸度，抑制腐败菌和致病菌的生长；酪酸杆菌则进一步代谢乳酸，产生酪酸和二氧化碳，增加肉制品的风味。
随着发酵的进行，酶菌和酵母菌逐渐增多。
酶菌主要通过产生酶分解肉中的蛋白质，使其变得更加容易消化吸收；酵母菌通过发酵代谢产生酒精和二氧化碳，进一步增加肉制品的风味。
除了微生物菌群的变化，传统发酵肉的成熟过程中还伴随着很多理化性质的变化。
首先是肉制品的酸度变化。
随着乳酸菌的发酵代谢，乳酸的积累使肉制品的酸度逐渐增加。
酸度的提高不仅可以抑制有害菌的生长，还可以改变肉制品的风味。
其次是肉制品的质地变化。
在发酵过程中，酶菌和酵母菌分解蛋白质，导致肉制品的蛋白质逐渐降解，质地变得更加软嫩。
肉制品的颜色变化也是发酵过程中的重要特征。
酶菌和酵母菌产生的酶可以氧化肉中的色素，使肉制品的颜色变得更加鲜红。
传统发酵肉的成熟过程中，微生物菌群的变化和理化性质的变化相互作用，共同影响着肉制品的最终风味和品质。
不同的微生物参与者和不同的理化性质的变化使得每种传统发酵肉制品都有独特的特点和风味，具有一定的区域性和文化性。
在今后的研究中，可以进一步探索微生物菌群和理化性质变化对传统发酵肉制品质量的影响机理，为传统发酵肉的加工工艺优化和产品质量控制提供科学依据。
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利用研究提供重要的研究材料和奠定理论基础。
1 材料与方法
1． 1 复合菌系的筛选 从处于高温期（ ≥50℃ ） 的堆肥中取样进行定向
0． 10mg / L 之间，其主要的发酵液相末端产物中 90% 以上是乙酸，这对后续产甲烷相的产气提高起到至关重要的作
用。其连续发酵过程中微生物种群的动态结果显示，耐高温的短小芽孢杆菌类和具有高聚物强降解能力的抗热厌
氧梭菌属是复合菌系降解底物的主要微生物类群。
关键词： 连续分批补料； 发酵特性； 种群动态
最大 稻草
乙酸量 失重率
/ mg·L － 1 / %
1． 48
90
1． 51
92
1． 57
89
1． 49
90
1． 50
87
1． 46
88
通过对比分析，该复合菌系属于兼性厌氧菌群， 发酵结束时，系统内的 DO 维持在0． 04 ～ 0． 10mg / L，
该微好氧 环 境 更 适 合 微 生 物 对 纤 维 素 的 分 解 和 利 用［6］。而从其末端液相代谢产物来看，经过 1a 的培 养考察，复合菌系产生的总挥发酸量最大值始终维 持在 1． 60 ～ 1． 70mg / L，其中液相代谢产物中以乙酸 为主，乙酸的最大质量浓度范围为 1． 45 ～ 1． 60mg / L， 占总挥发酸量的 90% 以上。以乙酸为主要代谢产
第 32 卷 第 12 期
2011 年 12 月
文章编号： 0254-0096（2011）12-1741-07
太阳能学报
ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA
Vol． 32，No． 12
Dec． ，2011
复合菌系 FLW-1 在分批补料中的 发酵特性及其种群动态
郑国香，李文哲，关正军，刘震东，刘 爽，郑文玲
中图分类号： TQ920． 1
文献标识码： A
0引言
如何结合可行的生产工艺，在不污染环境的条 件下，充分利用秸秆等生物质资源，缓解能源紧张、 改善生态环境是真正实现沼气工业化和商品化生产 的前提条件之一［1］。秸杆等原料由于自身结构的特 殊性及纤维素分子的高结晶度，使其很难被单一微 生物降解。自然状态下彻底降解木质纤维素依赖于 纤维素分解菌、半纤维素分解菌及木质素分解菌等 多种微生物的共同作用。文献［2］在微生物生态学 的研究表明，利用微生物的广泛适应性和多功能性 可保证微生态系统的稳定性，纤维素降解应充分注 重多种微生物之间的协同效应。目前，利用微生物 相互协同作用降解秸秆等富含木质纤维素原料的生 物处理技术，由于具有高效性、环保性和能源可再生 性等优点而日益受到各国学者的关注［3 ～ 5］。
物的反应 体 系 将 更 有 利 于 后 续 产 甲 烷 相 的 综 合 利
用。而复合菌系对稻草的分解能力随传代次数和时
间的 增 加 维 持 在 一 个 相 对 稳 定 的 范 围 （ 84% ～ 91% ） 。从保存 48 周后监测的各项指标来看，复合 菌系 FLW-1 对稻草的分解率仍可达约 90% ，证明该 菌系具有很强的降解纤维素能力，具有很好的遗传 稳定性，可为后续的应用实践及代谢机理研究提供 关键的材料基础。
图 2 复合菌系 FLW-1 分批补料过程中 DO 值变化 Fig． 2 Change of DO in fed-batch fermentation by microbial system FLW-1
低水平，因而整个发酵过程中反应体系内的 pH 不 会出现 明 显 波 动。这 一 现 象 足 以 证 明 复 合 菌 系 FWL-1 是微好氧反应体系。 2． 3． 3 发酵体系的液相末端产物变化
的菌液重复上述试验，直至复合菌系状态稳定。 2． 2 复合菌系 FLW-1 的稳定性
以稻草的分解效率、代谢产物种类和浓度以及 反应体系的遗传稳定性 3 项指标作为筛选高效复合
菌系的衡量指标。利用批次试验对复合菌系降解稻
草能力的遗传稳定性进行跟踪考察，经过连续传代， 即相隔 1 周、3 周、5 周、12 周、24 周和 48 周，分别进 行转接实验培养，以复合菌系的降解效率、终 pH、 DO 及液相代谢产物作为衡量指标，监测菌系的发酵 生长性能，具体数据见表 1。
批次试验： 3 个同步试验组（ 每组 15 瓶） ，同时 进行，培养基的有效体积为 200mL，接种量为 10% （ V / V） ，50℃ 静止培养。24h 定期取样监测 pH、溶 解氧（ DO） 、稻草失重及发酵产物的组分和含量。
批次补料试验： 发酵培养基的有效体积 200mL， 接种量为 10% （ V / V） ，每隔 2d 添加 0． 6g 稻草。根 据每天抽取和添加培养基量的不同，将试验分为 5
表 1 复合菌系 FLW-1 的遗传稳定性 Table 1 The inherit stability of composite microbial
system -1
传代 时间 /周
1 3 5 12 24 48
最大挥发 终
DO / mg·L － 1 酸总量 pH
/ mg·L － 1 7． 85 0． 07 ～ 0． 10 1． 63 7． 91 0． 06 ～ 0． 09 1． 66 7． 95 0． 07 ～ 0． 09 1． 70 8． 02 0． 05 ～ 0． 09 1． 64 7． 97 0． 04 ～ 0． 09 1． 66 8． 07 0． 05 ～ 0． 01 1． 60
在 250mL 的培养瓶中加入 200mL 基础培养基， 10% （ V / V） 的接种量接入 FLW-1 原始菌液，50℃ 静 止培养。每隔 3d 加入 1． 0g 灭菌滤纸。定期观察滤 纸的降解状况，同时测定发酵液的组分。添加 10 次 滤纸后停止试验。以滤纸的快速降解和产物中高乙 酸、低丙酸含量作为驯化的衡量指标。对符合指标 的菌液继代培养，传代 5 次后，选取滤纸降解速度快
取 3mL 培养液离心（ 10000r / min） 5min 后，弃上 清液，收集菌体细胞，采用北京博大泰克生物基因技 术有限责任公司生产的细菌基因组 DNA 小量快速 提取试剂盒进行样品基因组 DNA 的提取。PCR 扩 增采用大多数细菌 16s rDNA V3 ～ V6 区的通用引物 BSF968GC 和 BSR1401。扩增产物采用 DCode 突变 检测系统（ Bio-Rad，Laboratories，Hercules，Calif） 进行 分析。聚丙烯酰胺凝胶浓度为 6% ～ 12% ，尿素和 甲酰 胺 变 性 梯 度 为 40% ～ 65% ，温 度 60℃ ，电 压 220V 电泳 6 ～ 8h，银染。目的条带经克隆转化后测 序。根据 16s rDNA 序列，通过互联网数据库 BLAST 进行比对，分析亲缘关系及相似性。
1742
太阳能学报
32 卷
组（ C1 ～ C5 ） ，每次进出培养基量分别为 20、40、60、 80 和 100mL，33d 发酵培养结束。每隔 24h 取样监 测发酵液的 pH、DO 及发酵产物的组分和含量，发酵 终止后测定各组稻草的分解率。 1． 4 测定方法
稻草失重和液相末端的代谢产物分析方法参考 文献［7］。 1． 5 DGGE 分析
2． 3 复合菌系 FLW-1 分批补料的发酵特性 2． 3． 1 发酵体系的 pH 变化
复合菌系 FLW-1 的反应体系构成一个小的微生 态生物系统，体系内的 pH 变化趋势直接或间接影响 系统内微生物种群的生长发酵性能。监测分批补料
12 期
郑国香等： 复合菌系 FLW-1 在分批补料中的发酵特性及其种群动态
（ 东北农业大学工程学院，哈尔滨 150030）
摘 要： 以稻草为唯一碳源，从堆肥的高温期样品中成功定向筛选出一组复合菌系（ 命名为 FLW-1） ，该复合菌系
具有较强的遗传稳定性和 pH 缓冲能力。模拟生产实践进行连续批次补料实验，结果表明： 复合菌系 FLW-1 适于
微好氧环境发酵，在 24h 内 DO 值由最初的 4． 50mg / L 迅速降为 0． 25mg / L，之后到发酵结束 DO 值一直维持在 0． 05 ～
图 1 复合菌系 FLW-1 分批补料过程中 pH 的变化 Fig． 1 Change of pH in fed-batch fermentation by microbial system FLW-1
2． 3． 2 发酵体系的 DO 值变化 图 2 表明，5 组分批补料发酵过程中 DO 值变化
趋势相似，即在 24h 内 DO 值由最初的 4． 50mg / L 变 为 0． 25mg / L，之 后 到 发 酵 结 束 DO 值 一 直 维 持 在 0． 05 ～ 0． 10mg / L。DO 值并未随稻草和 培 养 基 的 添 加而发生明显波动。添加培养基时，DO 值出现少量 增加，但由于复合菌系中有好氧菌存在，迅速消耗带 入体系内的溶解氧，DO 值在短时间内快速恢复到较
在分批补料发酵实验中，培养基的抽取与添加 模仿实际工程发酵过程中的进出料过程，以验证该 复合菌系在工业发酵中的应用价值。实验分 5 组进 行，通过监测和分析液相末端产物的种类及其浓度， 可确定 C1 ～ C5 组中微生物菌群的整体代谢特征呈 现相似的规律性。
从代谢产物的种类来看，复合菌系 FWL-1 的液 相末端产物主要有 4 种，分别为乙酸、乙醇、丙酸和 丁酸，如图 3。5 组实验中，乙酸的质量浓度均远高 于其他 3 种液相末端产物，乙酸含量占总液相末端 产物的 90% 以上，而丙酸含量在 4 种液相末端产物 中最少。在稻草添加频率和添加量相同的情况下， 各组液相末端产物的含量随培养基的抽取和添加量 的增加而减少。C1 组的液相末端产物的总含量最 高，最大值为 3． 90mg / L； C5 组的液相末端产物的总 含量最低，为 2． 50mg / L。图 3（ 虚线处初为第 3 次添 加稻草点，以后以箭头标示为准） 中 5 组图各组分总 的变化趋势对比表明，相对于其他代谢产物，乙酸含 量的变化规律性较明显，从第 3 次添加稻草开始，乙 酸含量在 添 加 稻 草 后 呈 先 逐 渐 升 高 随 后 降 低 的 趋 势，直至下一次添加稻草。乙酸的规律性变化表明， 复合菌系经过前两次（ 9d） 的稻草添加，通过微生物 之间自身的协同作用，调节菌群代谢活性以适应反 应体系内各产物浓度的变化。乙醇含量的变化趋势 与乙酸不同，在整个发酵的前期，在添加稻草的 48h 时含量最大，后期含量迅速减少。这说明复合系中 与乙醇代谢相关菌群的相对数量、种群结构或代谢 途径发生改变。因此，可确定在稻草添加频率和添 加量相同的情况下，培养基的变化量在占总挥发酵 液体积 20% ～ 50% 的范围内变化时，复合菌系的代 谢活性没有被破坏，表明此复合菌系对环境扰动的 适应性较强。