Aerobic microbial transformation of

การเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์แอโรบิกของวัสดุที่เป็นของแข็งหรือ "กระบวนการหมักอาหารแข็ง" (SSF) สามารถกำหนดในแง่ของคุณสมบัติต่อไปนี้:

- เมทริกซ์ที่มีรูพรุนที่เป็นของแข็งที่สามารถย่อยสลายได้หรือไม่ แต่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ต่อหน่วยปริมาตรใน ช่วงของ 103-106 ม. 2 / ซม 3, สำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์พร้อมกับอินเตอร์เฟซที่เป็นของแข็งก๊าซ /.

- เมทริกซ์ควรจะดูดซับน้ำจำนวนหนึ่งหรือหลายครั้งน้ำหนักแห้งกับกิจกรรมทางน้ำที่ค่อนข้างสูงในอินเตอร์เฟซที่เป็นของแข็ง / ก๊าซเพื่อให้อัตราที่สูงของกระบวนการทางชีวเคมี

-. ส่วนผสมอากาศของออกซิเจนกับก๊าซอื่น ๆ และละอองลอยจะไหล ภายใต้ความกดดันที่ค่อนข้างต่ำและผสมคลุกเคล้าหมัก.

- อินเตอร์เฟซที่เป็นของแข็ง / ก๊าซควรจะเป็นที่อยู่อาศัยที่ดีสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวัฒนธรรมที่เฉพาะเจาะจงของเชื้อรายีสต์หรือแบคทีเรียทั้งในวัฒนธรรมบริสุทธิ์หรือผสม

-. สมบัติเชิงกลของเมทริกซ์ที่เป็นของแข็งควรยืนหรือการบีบอัดตื่นเต้นอ่อนโยนเป็น ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการหมักที่กำหนด นี้ต้องใช้อนุภาคเม็ดหรือเส้นใยขนาดเล็กซึ่งไม่ได้มีแนวโน้มที่จะทำลายหรือยึดติดอยู่กับแต่ละอื่น ๆ

-. เมทริกซ์ที่เป็นของแข็งไม่ควรจะถูกปนเปื้อนด้วยสารยับยั้งกิจกรรมของจุลินทรีย์และควรจะสามารถที่จะดูดซับหรือมีอาหารของจุลินทรีย์ที่มีอยู่เช่นคาร์โบไฮเดรต (แป้งเซลลูโลสน้ำตาล) ไนโตรเจน . (แอมโมเนียยูเรีย, เปปไทด์) และเกลือแร่

ตัวอย่างทั่วไปของ SSF เป็นกระบวนการหมักแบบดั้งเดิมเช่น:

- ญี่ปุ่น "โคจิ" ที่ใช้นึ่งข้าวเป็นสารตั้งต้นที่เป็นของแข็งเชื้อด้วยสายพันธุ์ที่เป็นของแข็งของแม่พิมพ์ Aspergillus oryzae

-. อินโดนีเซีย "เทมเป้" หรืออินเดีย "ragi" ที่ใช้เมล็ดถั่วนึ่งและแตกเป็นสารตั้งต้นที่เป็นของแข็งและความหลากหลายของที่ไม่เป็นพิษ แม่พิมพ์เป็นเมล็ดพันธุ์จุลินทรีย์

-. ฝรั่งเศส "บลูชีส" ซึ่งใช้ชีสสดพรุนเป็นสารตั้งต้นและแม่พิมพ์ที่เลือกเช่นเพนนิซิ roquefortii เป็นเชื้อ

-. การทำปุ๋ยหมักจากเส้นใยลิกโนเซลลูโลส, ปนเปื้อนตามธรรมชาติหลากหลายของสิ่งมีชีวิตรวมทั้งแบคทีเรียเซลลูโลสแม่พิมพ์และ Streptomyces SP

-. นอกเหนือไปจากกระบวนการหมักแบบดั้งเดิมเวอร์ชันใหม่ของ SSF ได้รับการประดิษฐ์คิดค้น ตัวอย่างเช่นมันเป็นที่คาดว่าเกือบหนึ่งในสามของอุตสาหกรรม SSF และกระบวนการโคจิในประเทศญี่ปุ่นได้รับการที่ทันสมัย​​สำหรับการผลิตขนาดใหญ่ของกรดซิตริกและ itaconic.

นอกจากนี้การใช้งานใหม่ของ SSF ได้รับการแนะนำสำหรับการผลิตของยาปฏิชีวนะ (Barrios et al. 1988), สาร secondaries (Trejo-Hernandez, et al., 1992, 1993) หรืออาหารที่อุดมด้วย (Senez et al. 1980)

การเต้นแอโรบิกจุลินทรีย์วัสดุแข็งหรือ "แข็งพื้นผิวหมัก" (SSF) สามารถกำหนดในคุณสมบัติต่อไปนี้:

-เมทริกซ์ porous แข็งซึ่งสามารถย่อยสลายยาก หรือ ไม่ แต่ มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ต่อหน่วยปริมาตร ในช่วง 103-106 m2 / cm3 การเจริญเติบโตจุลินทรีย์พร้อมบนอินเทอร์เฟสของแข็งและแก๊สได้

-เมตริกซ์ควรซับน้ำเกินหนึ่ง หรือหลาย ๆ ครั้งของแห้งน้ำหนักกับกิจกรรมน้ำค่อนข้างมากบนอินเทอร์เฟสของแข็งและแก๊สเพื่อให้ราคาสูงของกระบวนการชีวเคมี

-ผสมอากาศออกซิเจนกับก๊าซอื่น ๆ และโรงควรไหลภายใต้ความดันค่อนข้างต่ำ และผสมคลุกเคล้า fermenting

-อินเทอร์เฟสของแข็งและแก๊สควรจะพัฒนาอย่างรวดเร็วของวัฒนธรรมเฉพาะของแม่พิมพ์ yeasts หรือ แบคทีเรีย ในบริสุทธิ์ หรือผสมวัฒนธรรมการอยู่อาศัยดี

-คุณสมบัติทางกลของเมทริกซ์แข็งควรยืนอัด หรือกวน เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการหมักให้อ่อนโยน ต้อง granular หรือเยื่ออนุภาคขนาดเล็ก ที่ไม่มักจะแยก หรือติดกัน

-เมทริกซ์แข็งไม่ควรปนเปื้อน โดย inhibitors กิจกรรมจุลินทรีย์ และควรจะสามารถดูดซับ หรือประกอบด้วยอาหารจุลินทรีย์มีคาร์โบไฮเดรต (เซลลูโลส แป้ง น้ำตาล) แหล่งไนโตรเจน (แอมโมเนีย ยูเรีย เปปไทด์) และเกลือแร่

ตัวอย่างทั่วไปของ SSF คือ หมักแหนมโบราณเช่น:

-Inoculated ญี่ปุ่น "จิ" ที่ใช้ข้าวเป็นพื้นผิวของแข็งกับของแข็งที่สายพันธุ์ของเชื้อ Aspergillus แห้งระดับต่าง ๆ

-อินโดนีเซีย "เทมเปะห์" หรืออินเดีย "ragi" ที่ใช้นึ่ง และแตก legume เมล็ดเป็นพื้นผิวที่แข็งและหลากหลายแม่พิมพ์ที่ไม่เป็นพิษเป็นจุลินทรีย์เมล็ด

-ฝรั่งเศส "บลูชี" ที่ใช้ perforated ชีสดเป็นพื้นผิวและการเลือกแม่พิมพ์ เช่น Penicillium roquefortii เป็น inoculum

- Composting ของเส้นใย lignocellulosic ธรรมชาติปนเปื้อน โดยความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตรวมทั้งแบคทีเรีย cellulolytic แม่พิมพ์ และ Streptomyces sp.

-คลังที่ได้รับการคิดค้นใหม่รุ่น SSF นอกจากหมักแหนมโบราณ ตัวอย่าง มันคือประมาณแบบว่า เกือบหนึ่งในสามของกระบวนอุตสาหกรรม SSF และจิในประเทศญี่ปุ่นมีการยุโรปสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ของแอซิด ซิทริก และกรด itaconic.

นอกจากนี้ โปรแกรมประยุกต์ใหม่ของ SSF มีการแนะนำในการผลิตยาปฏิชีวนะ (บาริออส et al., 1988), secondaries metabolites (นานเดซนีเทรโฮ et al., 1992, 1993) หรือกินอุดม (Senez et al., 1980)

การเปลี่ยนแปลงจุลินทรีย์แอโรบิกของวัสดุที่แข็งหรือ"ติดสว่างบนไดย์หมัก"( ssf )จะสามารถได้รับการกำหนดไว้ในข้อกำหนดของคุณสมบัติต่อไปนี้:

- matrix ที่มีรูพรุนที่แข็งแกร่งซึ่งสามารถ biodegradable หรือไม่แต่พร้อมด้วยบริเวณพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ต่อระดับเสียงชุดในช่วงของ 103 ถึง 106 ม. 2 ซม. 3 สำหรับการขยายตัวจุลินทรีย์พร้อมที่อยู่บนอินเตอร์เฟซ/ก๊าซที่.

- Matrix Storage Technology จะดูดซับน้ำเป็นจำนวนหนึ่งหรือหลายครั้งที่แห้งน้ำหนักพร้อมด้วยที่ค่อนข้างสูงการทำงานของน้ำที่แข็งแกร่ง/ก๊าซอินเตอร์เฟซในการอนุญาตให้สูงอัตราของกระบวนการทางชีวเคมี.

- การผสมผสานของออกซิเจนก๊าซอื่นๆด้วยและ aerosols ควรจะมีทิศทางการไหลตามเป็นแรงดันต่ำและการผสมผสานที่หมักบด.

- อินเตอร์เฟซ/ก๊าซที่ควรจะเป็นที่อยู่อาศัยที่ดีสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวัฒนธรรมของเชื้อแบคทีเรียหรือเชื้อรา yeasts ทั้งในวัฒนธรรมอันบริสุทธิ์หรือผสม.

- คุณสมบัติทาง กายภาพ ของ Matrix Storage แข็งแกร่งอย่างที่ควรจะยืนอยู่การบีบอัดหรือคนที่กำหนดให้ใช้กับกระบวนการหมักให้ โรงแรมแห่งนี้ต้องมี อนุภาค ขนาดเล็กแบบเกล็ด( Granular activated carbon )หรืออาหารที่มีเส้นใยขนาดเล็กซึ่งจะไม่ได้มีแนวโน้มที่จะหยุดพักหรือ Memory Stick เพื่อกัน.

- แข็งแกร่ง Matrix Storage ไม่ควรมีการปนเปื้อนโดยผลลัพธ์โรคหลอดเลือดสมองแตกของจุลินทรีย์และกิจกรรมต่างๆควรจะสามารถดูดซับหรือมีจุลินทรีย์ให้บริการอาหารเช่นคาร์โบไฮเดรต(เซลลูโลส,แป้ง,น้ำตาล)แหล่งไนโตรเจน(แอมโมเนีย,ยูเรียและปุ๋ยชนิด, peptides )และเกลือแร่.

ตามแบบตัวอย่างของ ssf เป็นแบบดั้งเดิม fermentations เช่น:

- ญี่ปุ่น"เต็มไปด้วยความ"ซึ่งใช้นึ่งข้าวที่เป็นแบบโซลิดสเตท inoculated ยึดไดย์กับพันธุ์พร้อมด้วยที่แข็งแกร่งของแม่พิมพ์ aspergillus oryzae .

- อินโดนีเซีย" tempeh "หรืออาหารอินเดียแบบ" ragi "ซึ่งใช้นึ่งและแตกไม้จำพวกที่มีฝักเมล็ดพันธุ์ความแข็งแกร่งและสารที่ไม่เป็นพิษความหลากหลายของเชื้อราและจุลินทรีย์เมล็ดพันธุ์.

- ฝรั่งเศส"สีฟ้าชีส"ซึ่งใช้เจาะรูชีสสดเป็นชิ้นส่วนและแม่พิมพ์ที่เลือก,เช่น roquefortii penicillium เป็น inoculum .

- composting ของเส้นใย lignocellulosic ตามธรรมชาติการปนเปื้อนโดยความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ที่รวมถึงแบคทีเรียและเชื้อรา cellulolytic streptomyces sp .

- รวมถึง fermentations รุ่นใหม่แบบดั้งเดิมของ ssf ได้รับการคิดค้นขึ้น ตัวอย่างเช่นมีการประมาณการว่าที่เกือบจะหนึ่งในสามของอุตสาหกรรมและเต็มไปด้วยความ ssf กระบวนการในประเทศญี่ปุ่นได้รับการปรับปรุงใหม่อย่างทันสมัยขนาดใหญ่สำหรับการผลิตมะนาวและ itaconic กรด.

ยิ่งไปกว่านั้น,ใหม่แอปพลิเคชันของ ssf ได้รับการตอบกลับสำหรับการผลิตของยาปฏิชีวนะ(คนร้าย et al ., 1988 ), secondaries metabolites ( trejo-hernandez et al ., 1992 , 1993 )หรือประดับอาหาร( senez et al ., 1980 )