固体発酵 (SSF) は、生体分子を製造するための高度なプロセスであり、食品、医薬品、化粧品、燃料、繊維などの業界で広く使用されています。この技術は、微生物を培養し、農業廃棄物を貴重な代謝物に変換するために適切な固体支持体を選択し、さまざまな産業に多大な経済的利益をもたらします。
固体発酵の手順は比較的簡単です。まず、米ぬか、小麦ふすまなどの固体培地を平らな床に置き、微生物を播種し、温度管理された部屋に放置します。数日。固体発酵は液体発酵に比べて大容量の検査槽を必要とせず、水分活性の低い固体培地を使用することで微生物の生息環境に近づけます。
固体発酵は微生物に豊富な栄養素を提供し、微生物が低湿度環境で必要な代謝産物を放出できるようにします。
固体培養は固体基板上での菌糸体の拡大を促進するため、糸状菌の増殖に適しています。このような環境は、液体発酵でよくある酸素溶解の問題を軽減し、結合の熱による細胞死のリスクを軽減します。
アジア諸国では、固体発酵技術が伝統的な食品の製造に広く使用されています。例えば、米から作られた麹菌は、日本酒の醸造や醤油の製造に使用されます。同時に、西洋諸国では、SSF は発酵パンや熟成チーズなどの多くの伝統的な食品製造プロセスでも使用されています。
固体発酵は、セルロース、ヘミセルロース、タンパク質などの変換が難しい高分子を分解するさまざまな酵素の生産に特に適しています。これらの酵素の用途は、果物や野菜の加工から動物の飼料に至るまでの産業に及び、バイオ燃料の製造プロセスにも応用されています。
固体発酵プロセスで生成される酵素は、消化性、溶解性、粘度のニーズを満たすために幅広い産業で使用できます。
固体発酵、液体発酵、液中発酵は、古くからある食品の保存および製造技術です。 20 世紀半ば、抗生物質などの生命に必要な代謝産物を生産するための液体発酵が工業規模で開発されました。しかし、経済の変化や環境意識の向上に伴い、資源利用効率や節水効率の高さから将来性が期待できる固体発酵が徐々に注目を集めています。
現在、アジアのエンジニアリング会社は、固体発酵技術と装置の革新に新たな活力を注入し続けています。たとえば、Fujihua 社は最大 400 平方メートルの基質面積の変換を可能にする装置を製造しており、フランスの Lyven 社は 1980 年以来、世界的な研究開発イニシアチブのためにサトウキビと小麦ふすまでペクチナーゼとヘミセルラーゼを生産しており、貢献しています。
農業廃棄物を評価する過程で、固体発酵は将来の持続可能な開発の一部となる可能性があり、人々はこう考えるようになります。資源と環境の最適な配分を達成するために、この技術の応用をさらに促進するにはどうすればよいでしょうか?調和のとれた共生?