表的内容
- 发酵是一种通过各种微生物（如细菌和真菌）将复杂基质生物转化为简单化合物的技术。
- 在代谢分解的过程中，除了通常的发酵产物，如二氧化碳和酒精，它们还会释放出一些额外的化合物。这些额外的化合物称为次级代谢物。
- 次级代谢物范围从几种抗生素到肽、酶和生长因子。
- 固态发酵（SSF）和深层发酵（SmF）等技术的发展已导致生物活性化合物的工业化生产。
深层发酵
- 深层发酵是一种制造生物分子的方法，在这种方法中，酶和其他反应性化合物浸没在液体中，如酒精、油或营养肉汤中。
- 深层发酵（SmF）/液体发酵（LF）SmF利用自由流动的液体基质，如糖蜜和肉汤。
- 这一过程有多种用途，主要用于工业制造。
深层发酵原理
深层发酵是指微生物在液体培养基中以悬浮液的形式生长，在液体培养基中各种营养物质溶解或以颗粒固体的形式悬浮在许多商业培养基中。
- 深层发酵是在液体培养液中发展微生物的过程。
- 这种液体的肉汤含有营养物质，它导致工业酶、抗生素或其他产品的生产。
- 该过程包括提取一种特定的微生物，如真菌，并将其置于一个含有丰富营养肉汤的小型密闭烧瓶中。
- 这一过程也需要大量的氧气。当微生物与肉汤上的营养物质相互作用导致它们被分解时，酶的产生就发生了。
- 生物活性化合物被分泌到发酵液中。
深层发酵的方法
有两种常见的方法进行深层发酵；它们是分批补料发酵和连续发酵。
- 分批补料发酵将灭菌的生长营养素添加到培养物中。它在生物工业中最常见，因为它发生在发酵罐中生物量的生长过程中。它有助于提高生物反应器中的细胞密度，并且通常高度浓缩以阻止稀释。通过添加营养素来维持培养物的生长速度，这也降低了代谢溢出的风险。
- 一个开放系统是为连续发酵。然后，以从系统中回收转化营养液的相同速率，缓慢、连续地向生物反应器中添加灭菌液体营养液。这使得发酵液的产量稳定。
为了维持成功的发酵，必须监控某些变量，例如温度、pH值以及氧气和二氧化碳水平。
深层发酵基质
深层发酵中使用的一些常见底物是可溶性糖、糖蜜、液体培养基、水果和蔬菜汁以及污水/废水。
液体深层发酵的应用
- SmF主要用于提取需要以液体形式使用的次级代谢物。
- 浸没液体发酵传统上用于微生物衍生酶的生产。
深层发酵的优点
- 深层发酵技术具有周期短、成本低、产量高等优点。
- 产品的纯化更容易。
- 液态文化发酵控制更简单，因此可以显著缩短发酵时间。
- 同样，使用液体深层培养可以有利于许多次级代谢物的生产，并通过降低成本来降低生产成本劳动力涉及固态方法。
深层发酵的局限性
- 近年来，许多研究人员证明SSF对生产力有很大的影响，导致更高的产量和改善产品特性相比SmF
- 容积效率低
- 相对较低的产物浓度
- 更多的流出物一代
- 复合发酵设备
参考文献
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