發(fā)酵培養(yǎng)基用消泡劑制造SCP
發(fā)布時(shí)間：2013-3-18 11:34
地球上可再生的資源主要是碳水化合物，包括纖維素、淀粉和糖類(lèi)。這些資源一部分被加工利用，一部分成為廢物被拋棄，廢棄物的再資源化自然成為關(guān)注的目標(biāo)。
菌種的選擇
可再生資源的SCP生產(chǎn)，多以酵母為生產(chǎn)菌株，酵母中除真酵母菌外，也使用擬酵母菌，它們中的一些菌株除能利用已糖外還利用甲基戊糖、有機(jī)酸等。常用的有圓酵母屬、假絲酵母屬，其他還有叢梗孢霉、卵孢霉的一些種。在發(fā)酵培養(yǎng)基中采用發(fā)酵培養(yǎng)基用消泡劑可消除大量泡沫的產(chǎn)生。
絲狀真菌中也有生長(zhǎng)快，蛋白質(zhì)含量高的菌株，而且還有耐酸、不易染菌，操作粗放、菌絲體大、易于篩濾收集的特點(diǎn)。淀粉酶和纖維素酶活力高更使某些真菌可以直接利用淀粉和纖維素作為碳源。
以糖蜜為原料生產(chǎn)的SCP
糖蜜生產(chǎn)前的預(yù)處理主要有稀釋、去膠體物和調(diào)PH，還有補(bǔ)充氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物。而發(fā)酵培養(yǎng)基用消泡劑也是不可缺少的物質(zhì)。糖蜜為最易利用的原料，常用于生產(chǎn)食用酵母、干酵母、壓榨鮮酵母和高核酸酵母等。如以啤酒酵母為菌種，采用內(nèi)循環(huán)空氣提升式發(fā)酵罐，添加發(fā)酵培養(yǎng)基用消泡劑，以羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，連續(xù)工藝進(jìn)行培養(yǎng)，稀釋率0.2/h，生產(chǎn)能力可達(dá)到5.4kg/m3·h，酵母濃度27g/L，連續(xù)培養(yǎng)周期可達(dá)9天以上，通風(fēng)耗能降到570kW·h/t干酵母。
以木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)SCP
木質(zhì)纖維素是纖維素在自然界存在的主要形式，約含70%總纖維素和30%的木質(zhì)素。由于植物材料中纖維素呈微晶結(jié)構(gòu)并被木素隔離，水分難于滲入，酸和纖維素酶不能與基質(zhì)充分接觸，作用緩慢，所以，原料需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理才易于糖化。進(jìn)行預(yù)處理的方法主要有物理、化學(xué)和微生物法，物理法中有機(jī)械研磨，高壓蒸氣(包括蒸氣噴爆法)和輻射處理。化學(xué)法有酸堿處理、氧化處理、溶劑處理等。微生物法常接入分解木素強(qiáng)的菌類(lèi)，但作用時(shí)間長(zhǎng)，糖類(lèi)易被利用，不適于工業(yè)生產(chǎn)。
酸法糖化：早期有稀酸法和濃酸法。酶法糖化：木質(zhì)纖維素的酶法糖化是國(guó)內(nèi)外科技工作者長(zhǎng)期研究的目標(biāo)，目前有不少進(jìn)展。全過(guò)程包括發(fā)酵培養(yǎng)基用消泡劑制備酶制劑、原料預(yù)處理、酶解及糖漿回收三部分，只有三部分密切配合才能成功。產(chǎn)酶微生物的選育都集中在木霉上。
漿態(tài)料直接轉(zhuǎn)化制造SCP：如果纖維素分解菌本身即可作蛋白源，木質(zhì)纖維素的糖化與培養(yǎng)SCP就可合并成一步。但此法的最大弱點(diǎn)是纖維素的酶解速率低導(dǎo)致連續(xù)培養(yǎng)的低比增值速率、低生產(chǎn)能力和低稀釋率；適于制造SCP的纖維素分解菌為數(shù)不多。 固態(tài)料發(fā)酵制造SCP：原料為紙漿、廢纖維、甜菜渣、黑麥草、麥秸、玉米桿等。菌種有支鏈淀粉金擔(dān)子菌、木霉、纖維單胞菌、毛殼霉、溜曲霉、米曲霉等。
以發(fā)酵廢液為原料生產(chǎn)SCP
目前主要是利用酒精和丙酮丁醇蒸餾廢液和味精發(fā)酵廢液，菌種有假絲酵母、白地霉等。
以淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)SCP
淀粉質(zhì)原料酸法或酶法水解的糖液已廣泛用于生產(chǎn)各種食用酵母，利用含淀粉的廉價(jià)下腳料加上簡(jiǎn)化的工藝，制造SCP。
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本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書(shū)。
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