摘? 要：固態(tài)發(fā)酵是指利用微生物在沒有或者幾乎沒有游離水的多孔性固態(tài)基質(zhì)中進(jìn)行發(fā)酵的方式，具有較多的優(yōu)點(diǎn)，較適用于現(xiàn)在發(fā)展較快的時(shí)期，可節(jié)約能源。該技術(shù)不僅具有節(jié)約資源的優(yōu)勢，也沒有廢液生產(chǎn)，不污染環(huán)境，十分適應(yīng)于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)社會(huì)的發(fā)展。隨著當(dāng)前社會(huì)發(fā)展速度如此之快，又面臨著能源危機(jī)，固態(tài)發(fā)酵的方式成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，也有較多的企業(yè)研究機(jī)構(gòu)對固態(tài)發(fā)酵工程技術(shù)開始了深入研究，并且在底物特性等方面取得了較大的進(jìn)展。該研究將探究分析固態(tài)發(fā)酵的工程技術(shù)研究的過程中參數(shù)控制以及應(yīng)用生物制藥。

關(guān)鍵詞：固態(tài)發(fā)酵? 工程技術(shù)? 生物制藥? 研究應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：TS201? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）04（b）-0219-02

固態(tài)發(fā)酵技術(shù)實(shí)際上是指利用不溶性固體基質(zhì)來培養(yǎng)微生物的過程，大多數(shù)情況是指在沒有或者幾乎沒有游離水的多孔性固態(tài)基質(zhì)中進(jìn)行發(fā)酵的過程。在垃圾堆積如山、污水排放問題如此嚴(yán)重的時(shí)代，微生物已經(jīng)有著巨大的作用來處理這些問題。通過對固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的不斷認(rèn)識(shí)和深入了解，固態(tài)發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的一部分，隨著當(dāng)前社會(huì)發(fā)展速度如此之快，又面臨著能源危機(jī)，固態(tài)發(fā)酵的方式成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。該技術(shù)不僅具有節(jié)約資源的優(yōu)勢，也沒有廢液生產(chǎn)，不污染環(huán)境，十分適應(yīng)于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)社會(huì)的發(fā)展。采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行生物制藥提高了產(chǎn)品自身的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)質(zhì)量。因此，此項(xiàng)工程技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中具有良好的發(fā)展前景，受到了各國家的關(guān)注和應(yīng)用。

1? 固態(tài)發(fā)酵工程研究過程中的質(zhì)量控制措施

1.1 溫度控制

微生物在進(jìn)行生長過程中，會(huì)伴隨有大量的熱量生成，而固態(tài)發(fā)酵的過程中熱傳遞功能存在很大的缺陷，不能使熱量及時(shí)排除，因此容易使溫度升高，極易破壞微生物生長的最適應(yīng)的生長溫度，甚至?xí)?dǎo)致微生物的死亡，所以在發(fā)酵過程中控制溫度是十分有必要的[1]。

1.2 水分活度控制

因?yàn)楣虘B(tài)發(fā)酵技術(shù)實(shí)際上是指利用不溶性固體基質(zhì)來培養(yǎng)微生物的過程，大多數(shù)情況是指在沒有或者幾乎沒有游離水的多孔性固態(tài)基質(zhì)中進(jìn)行發(fā)酵的過程。所以微生物的生長速度和代謝強(qiáng)度與底物含水量有著密不可分的關(guān)系。一般來說，真菌的水活度要求相對于細(xì)菌的要求要低[2]，即在0.6～0.7的水活度即可存活，因此在進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵時(shí)大多都選用真菌，可有效減少其他細(xì)菌的污染。提高水活度可通過增加空氣中的濕度、增加細(xì)菌基質(zhì)中的水分等方法。

1.3 通風(fēng)控制

微生物發(fā)酵過程中不僅需要控制合適的溫度以及水分活度，也需要對通風(fēng)率進(jìn)行控制，因?yàn)槲⑸锞哂泻醚跣缘奶攸c(diǎn)，在發(fā)酵過程中需要進(jìn)行通風(fēng)，為微生物的生長提供一定量的氧氣，同時(shí)也可以帶走一部分熱量，增強(qiáng)傳熱的效率。依據(jù)微生物的特性、發(fā)酵產(chǎn)熱量以及基質(zhì)間隔的特點(diǎn)，都可以影響通風(fēng)率。增強(qiáng)通風(fēng)可在一定程度上降低底物水活度，進(jìn)而可加強(qiáng)空氣中的濕度。

2? 固態(tài)發(fā)酵工程的應(yīng)用分析

2.1 應(yīng)用于生物制藥

隨著現(xiàn)在固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，固態(tài)發(fā)酵逐漸被應(yīng)用于生物制藥的過程中，并且生產(chǎn)規(guī)模也逐漸增大，投入的成本也日益增多[3]，其中只需要控制好工藝技術(shù)，再利用固態(tài)發(fā)酵的特點(diǎn)，以及利用高溫殺菌等殺菌操作可防止雜菌的污染，使其在各方面達(dá)到最優(yōu)，即可獲得高質(zhì)量和高產(chǎn)量的藥品。

2.2 應(yīng)用于飼料生產(chǎn)業(yè)

固態(tài)發(fā)酵工程技術(shù)也可應(yīng)用于微生物領(lǐng)域，利用微生物的各項(xiàng)生理特性，來刺激和發(fā)酵一些飼料，主要應(yīng)用的是酵母。因?yàn)槔么朔N方法的原料眾多，因此受到普遍的應(yīng)用和關(guān)注，原料大多為糠類、秸稈、糟粕等[4]，通過發(fā)酵可大大提高其的蛋白質(zhì)水平，提高了營養(yǎng)價(jià)值，使消化和吸收的能力達(dá)到最高。此方面的應(yīng)用，不僅有益于各類禽獸的食物問題，也對生物肥料得到有效利用，也降低了生產(chǎn)資金，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)化，成為固態(tài)發(fā)酵過程的一大優(yōu)勢。

2.3 應(yīng)用于資源環(huán)境

隨著人類文明和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，如今也越來越提倡綠色生產(chǎn)的觀念，盡量降低資源的消耗，不對環(huán)境產(chǎn)生危害或?qū)⑽：档偷阶钚?。但是在人類物質(zhì)生活越來越高時(shí)，資源環(huán)境遭受的破壞也越來越嚴(yán)重。因此，微生物的存在給人們帶來了巨大的好處，也為環(huán)境的保護(hù)做出了巨大的貢獻(xiàn)。微生物可以將人類產(chǎn)生的污水得到凈化，以及農(nóng)業(yè)殘?jiān)霓D(zhuǎn)化、廢棄物處理等方面。固態(tài)發(fā)酵也是解決能源短缺以及環(huán)境污染的重要方式之一，微生物的存在可以使廢棄物變成有價(jià)值的資源[5]，減少環(huán)境污染的幾率，在資源環(huán)境取得了巨大的進(jìn)展，特別是生物燃料、生物農(nóng)藥、生物轉(zhuǎn)化、生物解讀以及生物修復(fù)方面尤為突出。利用固態(tài)發(fā)酵工程技術(shù)，不僅推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也提高了某些無用物質(zhì)的利用價(jià)值。

3? 討論

通過對所收集的文獻(xiàn)進(jìn)行探究分析，可以發(fā)現(xiàn)固態(tài)發(fā)酵技術(shù)如今已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展，在各領(lǐng)域都能發(fā)現(xiàn)它的足跡。該技術(shù)不僅具有節(jié)約資源的優(yōu)勢，也沒有廢液生產(chǎn)，不污染環(huán)境，十分適應(yīng)于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)社會(huì)的發(fā)展。隨著當(dāng)前社會(huì)發(fā)展速度如此之快，又面臨著能源危機(jī)，固態(tài)發(fā)酵的方式成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在垃圾堆積如山、污水排放問題如此嚴(yán)重的時(shí)代，微生物已經(jīng)有著巨大的作用來處理這些問題。通過對固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的不斷認(rèn)識(shí)和深入了解，固態(tài)發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的一部分，其可以應(yīng)用于生物制藥、食品加工業(yè)，例如可生產(chǎn)可食用菌、釀造醬油、酶抑制劑以及紅曲和檸檬酸;應(yīng)用于飼料生產(chǎn)業(yè)，利用微生物的各項(xiàng)生理特性，來刺激和發(fā)酵一些飼料，主要應(yīng)用的是酵母，因?yàn)槔么朔N方法的原料眾多，因此受到普遍的應(yīng)用和關(guān)注，原料大多為糠類、秸稈、糟粕等，通過發(fā)酵可大大提高其的蛋白質(zhì)水平，提高了營養(yǎng)價(jià)值，使消化和吸收的能力達(dá)到最高;應(yīng)用于資源環(huán)境中微生物的存在可以使廢棄物變成有價(jià)值的資源，減少環(huán)境污染的幾率，在資源環(huán)境取得了巨大的進(jìn)展，特別是生物燃料、生物農(nóng)藥、生物轉(zhuǎn)化、生物解讀以及生物修復(fù)方面尤為突出。

現(xiàn)代固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用在市場上依然有很大的發(fā)展?jié)摿?，但是與液體發(fā)酵相比，固態(tài)發(fā)酵依然在一些方面缺乏全面的了解與研究，對隔夜的生產(chǎn)仍然存著一些問題，所以，如何解決這些就是目前最大的難題，也需要廣大的科研人員與技術(shù)人員不斷探索，不斷努力，將固態(tài)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用到更廣泛的生活中，造福人類社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李東，孫永明，袁振宏，等.食物垃圾和廢紙聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)甲烷[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2016（3）：577-583.

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①作者簡介：李雪琪（1998，2—），女，漢族，吉林長春人，本科在讀，研究方向：生物制藥。