Твердофазная ферментация (SSF) — это передовой процесс производства биомолекул, который широко используется в таких отраслях, как пищевая, фармацевтическая, косметическая, топливная и текстильная. Эта технология выбирает подходящие твердые подложки для культивирования микроорганизмов и преобразования сельскохозяйственных отходов в ценные метаболиты, принося значительную экономическую выгоду различным отраслям промышленности.
Этапы твердофазной ферментации относительно просты. Сначала поместите твердую питательную среду, такую как рисовые или пшеничные отруби, на плоскую подушку, затем засейте ее микроорганизмами и оставьте в помещении с контролируемой температурой. несколько дней. По сравнению с жидкостной ферментацией, твердофазную ферментацию не нужно проводить в смотровом резервуаре большой емкости. Вместо этого используется твердая среда с низкой активностью воды, чтобы приблизить среду к естественной среде обитания микроорганизмов.
Твердофазная ферментация может обеспечить микроорганизмы богатыми питательными веществами, позволяя им высвобождать необходимые метаболиты в среде с низким содержанием влаги.
Твердотельная культура подходит для роста мицелиальных грибов, поскольку способствует размножению мицелия на твердых субстратах. Такая среда уменьшает проблемы растворения кислорода, характерные для жидкостных ферментаций, и снижает риск гибели клеток из-за тепла связей.
В азиатских странах технология твердофазной ферментации широко используется при производстве традиционных продуктов питания. Например, грибы коджи, приготовленные из риса, можно использовать для приготовления сакэ или соевого соуса. В то же время в западных странах SSF также используется во многих традиционных процессах производства продуктов питания, таких как ферментированный хлеб и зрелый сыр.
Твердофазная ферментация особенно подходит для производства различных ферментов, которые расщепляют труднопревращаемые макромолекулы, такие как целлюлоза, гемицеллюлоза и белки. Эти ферменты применяются в различных отраслях: от переработки фруктов и овощей до кормов для животных, а также в процессах производства биотоплива.
Ферменты, производимые в процессах твердофазной ферментации, могут использоваться в широком спектре отраслей промышленности для удовлетворения потребностей в усвояемости, растворимости и вязкости.
Твердофазная ферментация, жидкая ферментация и погружная ферментация — это древние технологии консервирования и производства продуктов питания. В середине двадцатого века жидкостная ферментация была разработана в промышленных масштабах для производства необходимых для жизни метаболитов, таких как антибиотики. Однако с экономическими изменениями и повышением осведомленности об окружающей среде твердофазная ферментация постепенно привлекла внимание из-за ее высокой эффективности в использовании ресурсов и сохранении воды, что показывает превосходные перспективы.
Сегодня инжиниринговые компании из Азии продолжают привносить новую жизнь в инновации в области технологий и оборудования для твердофазной ферментации. Fujihua, например, производит оборудование, позволяющее перерабатывать площади субстрата до 400 м2, а французская Lyven производит пектиназы и гемицеллюлазы на сахарном тростнике и пшеничных отрубях с 1980 года для глобальных инициатив в области исследований и разработок. Внесите свой вклад.
В процессе оценки сельскохозяйственных отходов твердофазная ферментация может стать частью будущего устойчивого развития, что заставляет людей задуматься: как мы можем и дальше продвигать применение этой технологии для достижения оптимального распределения ресурсов и окружающей среды? Гармоничный симбиоз?