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固態發酵技術在中國有著悠久的曆史，早在2500年(nian)以(yi)前(qian)，在(zai)中(zhong)國(guo)就(jiu)有(you)中(zhong)藥(yao)神(shen)曲(qu)的(de)固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)生(sheng)產(chan)。當(dang)時(shi)還(hai)沒(mei)有(you)把(ba)這(zhe)些(xie)固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)技(ji)術(shu)提(ti)升(sheng)到(dao)理(li)論(lun)高(gao)度(du)。傳(chuan)統(tong)的(de)固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)技(ji)術(shu)因(yin)其(qi)發(fa)酵(jiao)過(guo)程(cheng)難(nan)以(yi)控(kong)製(zhi)，容(rong)易(yi)感(gan)染(ran)雜(za)菌(jun)，在(zai)應(ying)用(yong)於(yu)生(sheng)產(chan)實(shi)踐(jian)過(guo)程(cheng)中(zhong)，不(bu)僅(jin)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)大(da)，而(er)且(qie)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)很(hen)難(nan)保(bao)證(zheng)。
19世紀微生物的發現、微(wei)生(sheng)物(wu)發(fa)酵(jiao)的(de)酶(mei)作(zuo)用(yong)及(ji)微(wei)生(sheng)物(wu)學(xue)的(de)問(wen)世(shi)，將(jiang)發(fa)酵(jiao)技(ji)術(shu)帶(dai)入(ru)了(le)高(gao)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)快(kuai)車(che)道(dao)。二(er)次(ci)世(shi)界(jie)大(da)戰(zhan)期(qi)間(jian)，為(wei)了(le)大(da)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)青(qing)黴(mei)素(su)，經(jing)過(guo)英(ying)美(mei)兩(liang)國(guo)科(ke)學(xue)家(jia)的(de)共(gong)同(tong)努(nu)力(li)，一(yi)種(zhong)大(da)規(gui)模(mo)微(wei)生(sheng)物(wu)深(shen)層(ceng)發(fa)酵(jiao)技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)獲(huo)得(de)成(cheng)功(gong)，當(dang)時(shi)由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)新(xin)的(de)發(fa)酵(jiao)技(ji)術(shu)和(he)傳(chuan)統(tong)固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)技(ji)術(shu)相(xiang)比(bi)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)微(wei)生(sheng)物(wu)純(chun)種(zhong)培(pei)養(yang)，同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)機(ji)械(xie)攪(jiao)拌(ban)通(tong)氣(qi)發(fa)酵(jiao)法(fa)生(sheng)產(chan)，使(shi)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)大(da)大(da)提(ti)高(gao)，並(bing)由(you)此(ci)開(kai)發(fa)生(sheng)產(chan)了(le)許(xu)多(duo)微(wei)生(sheng)物(wu)新(xin)產(chan)品(pin)，如(ru)抗(kang)生(sheng)素(su)、氨基酸、用於農牧業的生物活性物質、多糖、有機酸、酶製劑等，成為發酵工程技術研究和開發的熱點。
但是，現代發酵工業大多采用大規模液體深層發酵方式，小分子產品在水性發酵液中含量大都在10%上下，許多高價值或大分子濃度更低，有的甚至大大低於1%，yinerfajiaoyechanpintiquhouchanshengdaliangdefeiye，shengchanguimoyueda，feiyeyueduo，wuranyuezhong。zheshirenmenyoubuyueertongdibayanguangtouxianglegulaodegutaifajiaojishu，gaijishujuyoujieshui、節jie能neng的de獨du特te優you勢shi，且qie沒mei有you廢fei液ye產chan生sheng，屬shu於yu清qing潔jie生sheng產chan技ji術shu。采cai用yong現xian代dai固gu態tai發fa酵jiao技ji術shu則ze不bu僅jin可ke提ti高gao產chan品pin本ben身shen的de質zhi量liang，還hai可ke提ti高gao其qi生sheng產chan的de可ke操cao作zuo性xing，並bing達da到dao提ti高gao產chan品pin產chan量liang和he質zhi量liang的de目mu的de。現xian代dai固gu態tai發fa酵jiao技ji術shu還hai可ke引yin入ru到dao其qi它ta傳chuan統tong發fa酵jiao食shi品pin的de生sheng產chan中zhong，提ti高gao其qi生sheng產chan的de技ji術shu含han量liang，達da到dao穩wen產chan高gao產chan的de目mu的de。
一、固態發酵技術簡介
廣義上講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(或幾乎沒有)遊(you)離(li)水(shui)的(de)濕(shi)固(gu)體(ti)材(cai)料(liao)上(shang)培(pei)養(yang)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)。多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)是(shi)指(zhi)在(zai)沒(mei)有(you)或(huo)幾(ji)乎(hu)沒(mei)有(you)自(zi)由(you)水(shui)存(cun)在(zai)下(xia)，在(zai)有(you)一(yi)定(ding)濕(shi)度(du)的(de)水(shui)不(bu)溶(rong)性(xing)固(gu)態(tai)基(ji)質(zhi)中(zhong)，用(yong)一(yi)種(zhong)或(huo)多(duo)種(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)發(fa)酵(jiao)的(de)一(yi)個(ge)生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)過(guo)程(cheng)。
狹義上講固態發酵(solidstate fermentation)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，其體係無水或接近於無水的任何發酵過程。
與其他培養方式相比，固態發酵具有如下優點：
(1)培養基簡單且來源廣泛，多為便宜的天然基質或工業生產的下腳料；
(2)投資少，能耗低，技術較簡單；
(3)產物的產率較高；
(4)基質含水量低，可大大減少生物反應器的體積，不需要廢水處理，環境汙染較少，後處理加工方便；
(5)發酵過程一般不需要嚴格的無菌操作；
(6)通氣一般可由氣體擴散或間歇通風完成，不需要連續通風，空氣一般也不需嚴格的無菌空氣。
同時，隨著微生物基因遺傳技術的應用、優良菌株的發現和篩選，以及生產工藝等方麵的改進，固態發酵技術也得到了進一步發展。
二、固態發酵技術的應用
1、在食品加工業中的應用
suizhegutaifajiaojishudegaijinhewanshan，gutaifajiaobujinkeyiyingyongyuyetaifajiaobunengshixiandefajiaoguocheng，yekeyingyongyuyixiemuqianyiyoudeyetaifajiaoguochengbingyuzhiyizhenggaodi。yingyongxiandaigutifajiaojishunengshixiandaguimoshengchan，erqieqitouziguimoheshengchanchengbenwangwangyaobiyetaifajiaofadi，tebieshiheyuyixiejingxifajiaozhipindezhibeiheshengchan，gengzhongyaodeshixiandaigutaifajiaowangwangmeiyouyingxianghuanjingdewuranfeiwuchansheng，zaishipinjiagongyezhongjiangfahuiyuelaiyuezhongyaodezuoyong。
1）在醬油釀造製曲中的應用
zhiqushijiangyoushengchanzhongjiaoweizhongyaodeyihuan，tazhijieyingxiangdaojiangyoudepinzhihechanliang。chuantongjiangyoushengchanzhongzhongquhechengqudezhibeidoushizaichangkaidehuanjingzhongjinxing，henrongyiganranzajun，yingxiangzhongquhechengqudezhiliang，congerzhijieyingxiangjiangyoudepinzhihechanchuliang。caiyongxiandaigutifajiaojishunenghenrongyikefushangshuwenti。
2）在酶製劑生產中的應用
α一澱粉酶是目前國內用途最廣泛、產量最大的酶製劑品種之一，在食品加工中主要用於澱粉加工業和酒精釀造業。生產α一澱粉酶的菌種主要有細菌和黴菌，黴菌α一澱粉酶大多采用固態法生產，而細菌α一澱粉酶則多采用液態深層發酵法生產。
近年來，有研究者嚐試用枯草杆菌BF765S變異菌種進行固態發酵，其產酶酶活比液態發酵要高4~5bei，erqieshengchanchengbenbijiaodi，juyoukeguandejingjixiaoyi。gutaifajiaokeyichanshenggaohuolidianfenmeideyuanyinshigutaifajiaozhongpeiyangjifupidetanyuannongdubiyetaishencengfajiaozhongdetanyuannongdugaodeduo，bingqiegutaifajiaozhongyingyangjizhiconggutikelidaoxibaodechuandizulijiaoda，buruzaiyetishencengfajiaozhongcongyetijizhidaoxibaoneibunayangxiangduirongyi，congerxiaochuleyetishencengfajiaozhongmeihechengdefenjiedaixiezue，dalianghechengα一澱粉酶。
纖xian維wei素su酶mei有you可ke能neng使shi植zhi物wu纖xian維wei素su糖tang化hua轉zhuan變bian成cheng食shi品pin原yuan料liao，因yin此ci從cong長chang遠yuan來lai看kan纖xian維wei素su酶mei的de生sheng產chan是shi一yi項xiang很hen有you意yi義yi的de工gong作zuo。目mu前qian國guo內nei外wai纖xian維wei素su酶mei生sheng產chan工gong藝yi有you兩liang種zhong：固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)和(he)深(shen)層(ceng)液(ye)體(ti)發(fa)酵(jiao)。在(zai)生(sheng)產(chan)纖(xian)維(wei)素(su)酶(mei)上(shang)，固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)占(zhan)有(you)很(hen)多(duo)優(you)勢(shi)，發(fa)酵(jiao)條(tiao)件(jian)環(huan)境(jing)更(geng)接(jie)近(jin)於(yu)自(zi)然(ran)狀(zhuang)態(tai)下(xia)木(mu)黴(mei)生(sheng)長(chang)習(xi)性(xing)，使(shi)其(qi)產(chan)生(sheng)的(de)酶(mei)係(xi)更(geng)全(quan)，有(you)利(li)於(yu)降(jiang)解(jie)纖(xian)維(wei)素(su)，同(tong)時(shi)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)少(shao)，設(she)備(bei)投(tou)資(zi)相(xiang)對(dui)減(jian)少(shao)，酶(mei)產(chan)品(pin)收(shou)率(lv)高(gao)，後(hou)續(xu)提(ti)取(qu)過(guo)程(cheng)較(jiao)液(ye)態(tai)發(fa)酵(jiao)易(yi)處(chu)理(li)。除(chu)此(ci)之(zhi)外(wai)，還(hai)有(you)一(yi)些(xie)其(qi)它(ta)的(de)酶(mei)也(ye)可(ke)用(yong)現(xian)代(dai)固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)技(ji)術(shu)來(lai)製(zhi)備(bei)。
3）在食用菌生產中的應用
食用菌不僅營養豐富，而且還具有一定的保健功能，因此其栽培生產是一項很有意義的工作。采用培養基滅菌技術、純種接種技術、純種培養技術、自動控製溫度和濕度的栽培管理技術等現代固態發酵技術栽培食用菌，不但可以實現穩產高產、增加經濟效益，而且還可以提高產品品質、減少雜菌汙染，提高其市場競爭力。
4）在檸檬酸生產中的應用
檸(ning)檬(meng)酸(suan)一(yi)般(ban)是(shi)用(yong)黑(hei)曲(qu)黴(mei)或(huo)假(jia)絲(si)酵(jiao)母(mu)通(tong)過(guo)液(ye)態(tai)發(fa)酵(jiao)生(sheng)產(chan)的(de)。利(li)用(yong)現(xian)代(dai)固(gu)體(ti)發(fa)酵(jiao)技(ji)術(shu)，既(ji)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)農(nong)業(ye)殘(can)渣(zha)作(zuo)碳(tan)源(yuan)生(sheng)產(chan)檸(ning)檬(meng)酸(suan)，又(you)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)發(fa)酵(jiao)的(de)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)，實(shi)現(xian)檸(ning)檬(meng)酸(suan)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)純(chun)種(zhong)固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)。
5）在紅曲生產中的應用
紅曲是我國黃酒特有的糖化發酵劑，生產中以大米為原料，經浸米、蒸zheng料liao後hou拌ban入ru紅hong曲qu菌jun種zhong培pei養yang製zhi成cheng。紅hong曲qu培pei養yang通tong常chang要yao求qiu控kong製zhi一yi定ding的de溫wen度du和he濕shi度du，采cai用yong現xian代dai固gu態tai發fa酵jiao技ji術shu和he設she備bei，可ke以yi使shi發fa酵jiao過guo程cheng易yi控kong製zhi，發fa酵jiao過guo程cheng中zhong化hua學xue營ying養yang物wu質zhi添tian加jia方fang便bian，並bing可ke防fang止zhi雜za菌jun的de汙wu染ran，獲huo得de高gao產chan量liang和he高gao質zhi量liang的de產chan品pin。
2、固態發酵技術在資源環境中的應用
隨著人類物質文明和精神文明的提高，許多發達國家已提出綠色生產這一概念(即工業的生產不對環境造成危害或減小到最低的工業過程)。但(dan)是(shi)在(zai)人(ren)們(men)對(dui)資(zi)源(yuan)環(huan)境(jing)質(zhi)量(liang)的(de)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)的(de)同(tong)時(shi)，資(zi)源(yuan)環(huan)境(jing)受(shou)到(dao)的(de)威(wei)脅(xie)及(ji)破(po)壞(huai)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)重(zhong)。微(wei)生(sheng)物(wu)在(zai)資(zi)源(yuan)環(huan)境(jing)中(zhong)扮(ban)演(yan)著(zhe)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)角(jiao)色(se)，在(zai)環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)中(zhong)做(zuo)出(chu)了(le)巨(ju)大(da)的(de)貢(gong)獻(xian)。微(wei)生(sheng)物(wu)在(zai)資(zi)源(yuan)環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)已(yi)從(cong)自(zi)然(ran)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)發(fa)展(zhan)到(dao)活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)方(fang)法(fa)處(chu)理(li)廢(fei)水(shui)，並(bing)進(jin)一(yi)步(bu)擴(kuo)大(da)到(dao)工(gong)農(nong)業(ye)殘(can)渣(zha)轉(zhuan)化(hua)、固體廢棄物處理及生物修複等領域，因此固態發酵技術越來越引起人們的重視。
固態發酵是解決能源危機、治理環境汙染的重要手段之一，是綠色生產的主要工具。農業、linyeheshipindenggongyebumendexuduofeiqiwu，duihuanjingzaochenglejudadewuran。dangongnongyecanzhachanghanyoufengfudeyoujisuan，tamenkeyizuoweiweishengwushengchanglixiangdejishengti，suoyirenmenqingxiangyushaixuangongnongyecanzhazuodiwu，duiqijiayizongheliyong，budankeyishifeiqiwubianweiyoujingjijiazhideziyuan，erqiekeyijianqinghuanjingwuran，huahaiweili。
90年代以來，隨著能源危機與環境問題的日益嚴重，固態發酵技術以其特有的優點(如無“三廢”排放)引起人們極大的興趣。固態發酵領域的研究及其在資源環境中的應用取得了進展，主要表現在生物燃料、生物農藥、生物轉化、生物解毒及生物修複等方麵的應用。
1）生物燃料(biofuel)
yonggongnongyecanzhajinxinggutaifajiao，shengchanshengwuranliaozhuyaoweiyichun，yichunshichanliangzuidadefajiaogongyechanpin，shiqingjieranliaogongyededaibiao，zhuyaoyuanliaoweigezhongkezaishengxingtangleiwuzhi(如天然纖維素)。利用固態發酵技術生產乙醇有許多優點，如：可消除糖的萃取過程，節省成本；由於發酵過程減少用水量，而降低發酵罐體積，無廢水；降低能耗等。
2）生物農藥(biopesticide)
利用固態發酵生產真菌殺蟲劑的方法，與液態發酵相比，不僅生產成本大大降低，而且藥物對害蟲的毒力也提高了。
3）生物轉化(biotransformation)
固態發酵其中一個重要應用領域就是利用微生物轉化農作物及其廢渣，以提高它們的營養價值，減小對環境的汙染。
生物轉化利用的菌株一般為白腐菌。木薯是非洲、亞洲及南美洲地區人民最重要的食物之一。但它的蛋白質、維生素、礦物質含量低，也缺乏含硫氨基酸。已有幾種固態發酵方法可以改善其營養價值。
mogushikeshiyongsizhuangzhenjunshifendianxingdedaibiao，yongyoukebaxuduobunengshiyongdezhiwuhuoqishengyuwujiangjiezhuanhuaweiyoushiyongjiazhideshiwudenengli。keshiyongmoguzhongleifanduo，muqianyizhidedayueyou2000多種，其中約80種已實現實驗室培育，約20種已利用固態發酵技術進行商業化生產。
木質纖維素作物的剩餘物是動物飼料具有潛力的源泉，主要由纖維素、半纖維素及部分木質素組成，其蛋白含量低、難消化、味道差等特點限製它們作為理想飼料的應用。提高它們的利用價值就必須改變其營養含量，可用物理、化學或生物方法等。但物理、化學方法能耗高、bijiaoanggui，suoyirenmengengqingxiangyushengwufangfa，zaizheyifangmiangutaifajiaotebieyouqianli，xianzaiyichenggongdiliyongbaifujunbamuzhixianweisuzhuanhuaweidanbaihanliangjiaogaodesiliao。
4）生物解毒(biological detoxification)
某些工農業殘渣含有對人體有害的化合物，如咖啡因、氰化氫、聚苯化合物、鞣(rou)酸(suan)等(deng)，對(dui)這(zhe)些(xie)殘(can)渣(zha)有(you)效(xiao)利(li)用(yong)十(shi)分(fen)困(kun)難(nan)。由(you)於(yu)它(ta)們(men)可(ke)導(dao)致(zhi)嚴(yan)重(zhong)環(huan)境(jing)問(wen)題(ti)，所(suo)以(yi)對(dui)它(ta)們(men)的(de)處(chu)理(li)對(dui)加(jia)工(gong)業(ye)來(lai)說(shuo)是(shi)十(shi)分(fen)必(bi)要(yao)的(de)事(shi)。最(zui)近(jin)，固(gu)態(tai)發(fa)酵(jiao)已(yi)成(cheng)為(wei)木(mu)薯(shu)皮(pi)、油菜籽粉、咖啡皮、咖啡漿等殘渣有效的解毒方法。
5）生物修複(Bioremediation)
生物修複是利用微生物及其代謝過程(其產物消除或在體內富集有毒物質)來lai修xiu複fu被bei人ren類lei長chang期qi生sheng活huo和he生sheng產chan所suo汙wu染ran和he破po壞huai的de局ju部bu環huan境jing，使shi之zhi重zhong現xian生sheng機ji的de過guo程cheng。由you於yu目mu前qian環huan境jing汙wu染ran日ri益yi嚴yan重zhong，國guo外wai學xue者zhe對dui生sheng物wu修xiu複fu研yan究jiu相xiang當dang投tou入ru。固gu態tai發fa酵jiao生sheng物wu技ji術shu是shi有you毒du化hua合he物wu生sheng物wu降jiang解jie與yu環huan境jing生sheng物wu修xiu複fu的de有you益yi工gong具ju。
三、結論與展望
通過對近幾年文獻分析，我們可看到固態發酵技術在各領域上都得到了很大發展。當前，許多工農業殘渣、chengshishenghuolajiyichengweishehuigonghai，duirenleideshengcunhuanjingjunchanshengbulideyingxiang。suizherenmenduigutaifajiaojilirenshibuduanjiashen，xiandaigutaifajiaodechenggongyejiangchengweixiandaifajiaojishudeyicigeming，keyiduizhexiecailiaojinxingjiangjie、修複，轉化成對人們有益或無害的物質，既無損於自然生態係統，又可以解決環境汙染問題，減輕資源危機。
現代固態發酵的應用具有巨大的潛能，但與液體發酵相比，目前固態發酵在傳質、chuanredengfangmianhaiquefaquanmiandexiangxiyanjiu，yinerduigongyehuadaguimodezuiyouhuashengchanrengyouyidingdeyingxiang。yinci，ruhejiejuezhexiejishushangdenandian，genghaodiwanshanxiandaigutaifajiaojishuhaiyouxuduogongzuojidaiguangdakeyangongzuozhequbuduannuli。
