Language
Country/Area
No result found
Bí mật đằng sau quá trình lên men ở trạng thái rắn: Làm thế nào để biến chất thải nông nghiệp thành các phân tử sinh học có giá trị?
Lên men ở trạng thái rắn (SSF) là một quy trình tiên tiến để sản xuất các phân tử sinh học và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, nhiên liệu và dệt may. Công nghệ này lựa chọn chất nền rắn phù hợp để nuôi cấy vi sinh vật và chuyển hóa chất thải nông nghiệp thành chất chuyển hóa có giá trị, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho nhiều ngành công nghiệp.
Quá trình lên men ở trạng thái rắn
Các bước của quá trình lên men ở trạng thái rắn tương đối đơn giản. Đầu tiên, đặt môi trường nuôi cấy rắn, chẳng hạn như cám gạo hoặc cám lúa mì, trên một mặt phẳng, sau đó gieo hạt vi sinh vật và để trong phòng được kiểm soát nhiệt độ. vài ngày. So với quá trình lên men lỏng, quá trình lên men ở trạng thái rắn không cần phải thực hiện trong bể kiểm tra dung tích lớn. Thay vào đó, môi trường rắn có hoạt độ nước thấp được sử dụng để tạo môi trường gần hơn với môi trường sống tự nhiên của vi sinh vật.
Lên men ở trạng thái rắn có thể cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cho vi sinh vật, cho phép chúng giải phóng các chất chuyển hóa cần thiết trong môi trường có độ ẩm thấp.
Nuôi cấy ở trạng thái rắn thích hợp cho sự phát triển của nấm sợi vì nó thúc đẩy sự phát triển của sợi nấm trên chất nền rắn. Một môi trường như vậy làm giảm các vấn đề hòa tan oxy thường gặp trong quá trình lên men lỏng và giảm nguy cơ chết tế bào do sức nóng của dây buộc.
Ứng dụng lên men ở trạng thái rắn
Sản xuất thực phẩm truyền thống
Ở các nước châu Á, công nghệ lên men thể rắn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các loại thực phẩm truyền thống. Ví dụ, nấm koji làm từ gạo có thể được dùng để nấu rượu sake hoặc làm nước tương. Đồng thời, ở các nước phương Tây, SSF còn được sử dụng trong nhiều quy trình sản xuất thực phẩm truyền thống như bánh mì lên men và phô mai trưởng thành.
Sản xuất enzym
Lên men ở trạng thái rắn đặc biệt thích hợp để sản xuất nhiều loại enzyme phân hủy các đại phân tử khó chuyển hóa như cellulose, hemicellulose và protein. Ứng dụng của các enzyme này trải rộng trong các ngành công nghiệp từ chuyển đổi rau quả sang thức ăn chăn nuôi và cũng có vai trò trong quy trình sản xuất nhiên liệu sinh học.
Enzyme được sản xuất trong quá trình lên men ở trạng thái rắn có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp để đáp ứng nhu cầu về khả năng tiêu hóa, độ hòa tan và độ nhớt.
Triển vọng
Lên men ở trạng thái rắn, lên men lỏng và lên men chìm là những công nghệ sản xuất và bảo quản thực phẩm cổ xưa. Vào giữa thế kỷ XX, quá trình lên men lỏng được phát triển ở quy mô công nghiệp để tạo ra các chất chuyển hóa cần thiết cho sự sống như kháng sinh. Tuy nhiên, với những thay đổi về kinh tế và nâng cao nhận thức về môi trường, quá trình lên men ở trạng thái rắn đã dần thu hút sự chú ý vì hiệu quả sử dụng tài nguyên và bảo tồn nước cao, cho thấy triển vọng vượt trội.
Ngày nay, các công ty kỹ thuật từ Châu Á tiếp tục thổi sức sống mới vào việc cải tiến công nghệ và thiết bị lên men ở trạng thái rắn. Ví dụ, Fujihua sản xuất thiết bị cho phép chuyển đổi diện tích bề mặt lên tới 400 m2, trong khi Lyven của Pháp đã sản xuất pectinase và hemiaellulase trên cám đường và cám lúa mì từ năm 1980 cho các sáng kiến R&D toàn cầu.
Trong quá trình định giá chất thải nông nghiệp, quá trình lên men ở trạng thái rắn có thể trở thành một phần của sự phát triển bền vững trong tương lai, điều này khiến mọi người phải suy nghĩ: làm thế nào chúng ta có thể thúc đẩy hơn nữa việc ứng dụng công nghệ này để đạt được sự phân bổ tối ưu tài nguyên và môi trường? Cộng sinh hài hòa?
