固態(tài)發(fā)酵的主要特點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間：2013-5-28 16:59
固態(tài)發(fā)酵中的傳質(zhì)
在固態(tài)發(fā)酵中，由于基質(zhì)和微生物的相對(duì)不動(dòng)性，物質(zhì)傳遞往往是限制微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成的主要因素。顆粒間的傳質(zhì)和顆粒內(nèi)的擴(kuò)散是影響固態(tài)發(fā)酵的兩類(lèi)主要傳質(zhì)過(guò)程。
顆粒間傳質(zhì)：在固體發(fā)酵中，最重要的顆粒間傳質(zhì)是氧從固相的空隙部分向生長(zhǎng)著的微生物轉(zhuǎn)移?？障恫糠衷诨|(zhì)內(nèi)由空氣占有的體積部分，由基質(zhì)本身的性質(zhì)(如多孔性)、顆粒大小和含水量所決定。有時(shí)為了增加基質(zhì)間的空隙，可以專(zhuān)門(mén)添加諸如谷殼之類(lèi)的疏松材料以利于通氣?；|(zhì)的含水量也同氧向空隙的轉(zhuǎn)移緊密相關(guān)。因?yàn)檫^(guò)多游離水妨礙空氣流動(dòng)。對(duì)一定的空隙量來(lái)說(shuō)，氧在顆粒間轉(zhuǎn)移可由混合和通氣來(lái)實(shí)現(xiàn)。靜置培養(yǎng)，定時(shí)翻倍，間歇或連續(xù)通風(fēng)都是經(jīng)常使用的方法。
顆粒內(nèi)傳質(zhì)：顆粒內(nèi)傳質(zhì)是指營(yíng)養(yǎng)物和酶在基質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移，這包括營(yíng)養(yǎng)物(主要是指氧氣)在基質(zhì)-真菌菌體內(nèi)擴(kuò)散和酶對(duì)固體基質(zhì)的降解兩部分。在培養(yǎng)絲狀真菌的固態(tài)發(fā)酵中，真菌菌絲既在顆粒表面生長(zhǎng)，也穿進(jìn)基質(zhì)內(nèi)生長(zhǎng)，形成真菌和基質(zhì)混合的顆粒和團(tuán)塊。在顆粒內(nèi)，好氣的菌絲需要氧擴(kuò)散來(lái)支持其連續(xù)生長(zhǎng)。氧在這樣復(fù)雜的真菌-基質(zhì)顆粒內(nèi)的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)還遠(yuǎn)沒(méi)有被認(rèn)識(shí)。
對(duì)形成胞外降解酶的微生物來(lái)說(shuō)，顆粒內(nèi)傳質(zhì)還涉及酶和固體基質(zhì)分解物在顆粒內(nèi)的擴(kuò)散。如果基質(zhì)有足夠的開(kāi)放型多孔結(jié)構(gòu)，酶就能夠擴(kuò)散進(jìn)去，在基質(zhì)內(nèi)發(fā)生降解作用。降解產(chǎn)生的可溶性片段則必須擴(kuò)散到最近的菌絲，供微生物利用。對(duì)孔性差的基質(zhì)來(lái)說(shuō)，大部分降解只能發(fā)生在基質(zhì)的外表面，因而，多孔基質(zhì)遠(yuǎn)比少孔基質(zhì)易降解得多。采用適當(dāng)?shù)幕|(zhì)預(yù)處理，往往可加速顆粒內(nèi)傳質(zhì)作用，促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和代謝。
固態(tài)發(fā)酵中微生物生長(zhǎng)代謝的調(diào)節(jié)控制
在固態(tài)培養(yǎng)物中，真菌的生長(zhǎng)和代謝遵循與液體發(fā)酵同樣的生化和物理規(guī)律。然而，固態(tài)發(fā)酵的實(shí)際控制要困難得多，控制的因素也有不同?？刂乒虘B(tài)發(fā)酵的主要條件有：混合、通風(fēng)、發(fā)酵器中的氣體組成、基質(zhì)的表面積與體積之比、營(yíng)養(yǎng)物、pH、溫、濕度和含水量等。
食品釀造的一般歷程
通?？梢詺w納為三個(gè)階段，當(dāng)原料經(jīng)處理后，由于溫、濕度適宜，除原料本身酶的激活外，料醅表面微生物迅速繁殖。在競(jìng)爭(zhēng)中，它們各自在原料的誘導(dǎo)下產(chǎn)生一系列水解酶系，這為第一階段。隨著原料被分解，環(huán)境條件不斷變化，微生物區(qū)系逐漸改變，代之而起的是另一生理類(lèi)群的微生物，如釀酒中的酵母菌，泡菜中的乳酸菌等等，并開(kāi)始積累代謝產(chǎn)物。
這第二階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，其最適合在這種環(huán)境中生活而其代謝產(chǎn)物又能抑制其它微生物大量繁殖的某些類(lèi)群則最終取得優(yōu)勢(shì)，直接控制料醅達(dá)到釀造終點(diǎn)基本均衡為止。釀造食品在形成過(guò)程中不單單是縱向的降解與合成，它作為一個(gè)有生命活力的實(shí)體，橫向的發(fā)展也從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，這是產(chǎn)物再平衡的過(guò)程，盡管這一過(guò)程存在于食品釀造的始終。
常見(jiàn)問(wèn)題
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