现有酶制剂产品的发酵方式主要有固体发酵与液体发酵两种,而一些市场销售人员及消费者对此有许多困惑和偏见,有人认为液体发酵的酶产品纯度高,染菌少,品质好;也有人认为固体发酵的产品酶谱广,使用效果好。其实两种发酵形式各有优劣。
首先,我们来了解一下什么是固体发酵。固体发酵是指没有或者几乎没有自由水存在下,在有一定湿度的水不溶性固态基质中,用一种或多种微生物的一个生物反应过程。
固体发酵所用原料一般为经济易得、富含营养物质的工农业副、废产品,如麸皮、薯粉、大豆饼粉、高粱、玉米粉等。固体发酵是以气相为连续相的生物反应过程。固体发酵一般采用开放式,所需设备简单,易于操作。一般过程为:原料经蒸煮灭菌等预加工后,制成含一定水分的固体物料,接入预先培养好的菌种,进行发酵。发酵成熟后适时出料,并进行适当处理,或进行产物的提取。效率相对较高,提取工艺简单可控。这种方法的缺点是:劳动强度大、不便于机械化操作。
液体发酵是以液相为连续相的生物反应过程。液体发酵整个生产过程中易于消毒灭菌和自动化操作。液体发酵比固体发酵过程要复杂,生产设备投资大。
液体发酵又包括通风发酵(液体深层发酵)和厌氧发酵。根据操作方法的差异又可以分为分批发酵、分批补料发酵和连续发酵。在此不再累述。值得一提的是,液体发酵起源于抗生素发酵,后发展到有机酸、氨基酸、酶制剂发酵。抗生素与有机酸对细菌有抑制作用,因此给人的印象是液体发酵不易受杂菌污染,产品质量好。其实不然,液体发酵必须注重包括对设备以及操作严格要求在内的每一个细节,否则极易发生杂菌污染。如酶制剂发酵生产,它的发酵产物是酶蛋白,不仅不能象抗生素那样抑制杂菌,而且还是杂菌的良好养料,它受杂菌污染威胁比固态发酵大一些,一旦发生污染往往整罐料就报废,运作风险大些。
两种发酵方式各有各的优缺点,不论哪一种发酵方式,都可以生产出固体酶与液体酶产品。固体发酵可以生产出固、液体酶产品,液体发酵也同样如此。产品的状态和使用哪种发酵方式没有必然联系。酶产品品质的优劣关键在于生产过程中每个细节每个步骤的严格控制,而并非在于发酵方式的区别上。康地恩在应用实践中,采用固液联合的先进生产工艺,完整的整合了这两种发酵方式的优点,生产出广酶谱、多酶系的复合酶产品,通过这种方式所生产出的酶产品无论是在酶谱广度上还是在产品的纯度上都有较强的优势,从而可以更好的为我们的饲料业服务,更有力度地推动饲料产业的整体提升,为广大用户创造更大的价值。
与液态发酵相比,固态发酵有以下优点:
1、水分活度低,基质水不溶性高,微生物易生长,酶活力高,酶系丰富;
2、发酵过程粗放,不需严格无菌条件;
3、设备构造简单、投资少、能耗低、易操作;
4、后处理简便、污染少,基本无废水排放。
固态发酵的特点与液体发酵比较:
固态发酵培养基中没有游离水的流动,适宜于水活度在0.93~0.98的微生物生长,限制了应用范围,同时也限制了某些杂菌的生长。
营养物浓度存在梯度,发酵不均匀,菌体的生长、对营养物的吸收和代谢产物的分泌存在不均匀。
固态发酵中培养基提供的与气体的接触面积大,供氧充足,同时,空气通过固体层得阻力较小,能量消耗低。
使用固体原料,在发酵过程中,糖化和发酵过程同时进行,简化操作工序,节约能耗。
高底物浓度可以产生高的产物浓度。
由于产物浓度高,提取工艺简单可控,没有大量有机废液产生,但提取物含有底物成分。
生产机械化程度较低,缺乏在线传感仪器,过程控制较困难。
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