固體發酵
一
1. 固體發酵的概念： 微生物生長在潮溼不溶於水的基質進行發酵，在固體發酵過程中不含任何自由水，隨著自由水的增加，固體發酵範圍延伸至粘稠發酵以及固體顆粒懸浮發酵。
2. 固體發酵的優點： 1) 培養基單純，例如穀物類、小麥麩、小麥草、大宗穀物或農產品等均可被使用，發酵原料成本較 經濟。 2) 基質前處理較液體發酵少，例如簡單加水使基質潮溼，或簡單磨破基質增加接觸面積即可，不需 特殊機具，一般家庭即可進行步驟。 3) 因獲得水分可減少雜菌汙染，此種低滅菌步驟即可施行的發酵，適合低技術地區使用。 4) 能產生特殊產物，如紅麴產生的紅色色素是液體發酵的十倍，又例如麴黴菌在固 體發酵所產生的糖苷酶較液體發酵產生的酶更具耐熱性。 5) 固體發酵相當於使用相當高的培養基，且能用較小的反應器進行發酵，單位體積的產量較液體為 高。 6) 下游的回收純化過程及廢棄物處理通常較簡化或單純，常是整個基質都被使用，如做為飼料新增 物則不需要回收及純化，無廢棄物的問題。
3. 固體發酵的缺點： 1) 限於低溼狀態下生長的微生物，故可能的流程及產物較受限，一般較適合於真菌。 2) 在較緻密的環境下發酵，其代謝熱的移除常造成問題，尤其是大量生產時，常限制其大規模的產 能。 3) 固態下各項引數不易偵測，尤其是液體發酵的各種探針不適用於固體發酵，pH值、溼度、基質 濃度不易調控，生物量不易量測，每批次發酵條件不易一致，再現性差，質量不穩定。 4) 不易以攪拌方式進行質量傳遞，因此發酵期間，物質的新增無法達到均勻，因此 不易得到高含量的產品。 5) 由於不易偵測，從發酵工程的觀點來看，許多工作都只是在定性或觀察性質，故不易設計反應器， 難以量化生產或設計合理化的發酵流程。 6) 固體發酵的培養時間較長，其產量及產能常低於液體發酵，發酵過程容易被雜菌汙。 7) 萃取的產物常因黏度高不易大量濃縮。
液體發酵
1. 液體發酵的概念 液體發酵技術是現代生物技術之一，它是指在生化反應器中，模仿自然界將菌株在生育過程中所必需的糖類、有機和無機含有氮素的化合物、無機鹽等一些微量元素以及其它營養物質溶解在水中作為培養基，滅菌後接入菌種，通入無菌空氣並加以攪拌，提供適於菌體呼吸代謝所需要的氧氣，並控制適宜的外界條件，進行菌大量培養繁殖的過程。工業化大規模的發酵培養即為發酵生產，亦稱深層培養或沉沒培養。發酵液直接供作藥用或供分離提取，也可以作液體菌種。
2. 液體發酵培養的特點 1) 原料來源廣泛，價格低廉 菌株的液體培養所需的碳源可用工業葡萄糖、工業澱粉及山芋粉等；氮源可採用黃豆餅粉、蠶蛹粉、麩皮粉等。為了降低成本，通常還取用部分工業廢水為代用品，如糖蜜廢母液、木材水解液、各種大豆深加工廢水、玉米深加工廢水及澱粉廢水等，原料來源相當廣泛。 2) 菌體生長快速。 在液體培養中，液體培養基的營養成分分佈均勻，有利於菌類營養體的充分接觸和吸收。菌體細胞能在反應器內處於最適溫度、pH、氧氣和碳氮比的條件下生長，能及時排放呼吸作用產生的代謝廢氣，因此新陳代謝旺盛，菌絲生長分裂迅速，能在短時間內積累大量的菌體和多糖、多肽等具有生理活性的代謝產物。 3) 生產週期短 透過液體發酵培養獲得大量的菌體和生理活性物質一般僅需要2-7天的時間，且菌齡整齊，而固體培養需要30-60天。 4) 能有效降低菌種汙染率 液體菌種接入固體培養料時，具有流動快，易分散、發菌點多、萌發快等特點，能有效地降低過程中的汙染。 5) 工廠化生產、無季節性 液體發酵是在發酵罐內、控制最佳條件來培養菌體的，因此不受季節性限制。而固體培養往往需要有很大的培養空間，條件難以控制，且受季節影響較大。
固體發酵
一
1. 固體發酵的概念： 微生物生長在潮溼不溶於水的基質進行發酵，在固體發酵過程中不含任何自由水，隨著自由水的增加，固體發酵範圍延伸至粘稠發酵以及固體顆粒懸浮發酵。
2. 固體發酵的優點： 1) 培養基單純，例如穀物類、小麥麩、小麥草、大宗穀物或農產品等均可被使用，發酵原料成本較 經濟。 2) 基質前處理較液體發酵少，例如簡單加水使基質潮溼，或簡單磨破基質增加接觸面積即可，不需 特殊機具，一般家庭即可進行步驟。 3) 因獲得水分可減少雜菌汙染，此種低滅菌步驟即可施行的發酵，適合低技術地區使用。 4) 能產生特殊產物，如紅麴產生的紅色色素是液體發酵的十倍，又例如麴黴菌在固 體發酵所產生的糖苷酶較液體發酵產生的酶更具耐熱性。 5) 固體發酵相當於使用相當高的培養基，且能用較小的反應器進行發酵，單位體積的產量較液體為 高。 6) 下游的回收純化過程及廢棄物處理通常較簡化或單純，常是整個基質都被使用，如做為飼料新增 物則不需要回收及純化，無廢棄物的問題。
3. 固體發酵的缺點： 1) 限於低溼狀態下生長的微生物，故可能的流程及產物較受限，一般較適合於真菌。 2) 在較緻密的環境下發酵，其代謝熱的移除常造成問題，尤其是大量生產時，常限制其大規模的產 能。 3) 固態下各項引數不易偵測，尤其是液體發酵的各種探針不適用於固體發酵，pH值、溼度、基質 濃度不易調控，生物量不易量測，每批次發酵條件不易一致，再現性差，質量不穩定。 4) 不易以攪拌方式進行質量傳遞，因此發酵期間，物質的新增無法達到均勻，因此 不易得到高含量的產品。 5) 由於不易偵測，從發酵工程的觀點來看，許多工作都只是在定性或觀察性質，故不易設計反應器， 難以量化生產或設計合理化的發酵流程。 6) 固體發酵的培養時間較長，其產量及產能常低於液體發酵，發酵過程容易被雜菌汙。 7) 萃取的產物常因黏度高不易大量濃縮。
液體發酵
1. 液體發酵的概念 液體發酵技術是現代生物技術之一，它是指在生化反應器中，模仿自然界將菌株在生育過程中所必需的糖類、有機和無機含有氮素的化合物、無機鹽等一些微量元素以及其它營養物質溶解在水中作為培養基，滅菌後接入菌種，通入無菌空氣並加以攪拌，提供適於菌體呼吸代謝所需要的氧氣，並控制適宜的外界條件，進行菌大量培養繁殖的過程。工業化大規模的發酵培養即為發酵生產，亦稱深層培養或沉沒培養。發酵液直接供作藥用或供分離提取，也可以作液體菌種。
2. 液體發酵培養的特點 1) 原料來源廣泛，價格低廉 菌株的液體培養所需的碳源可用工業葡萄糖、工業澱粉及山芋粉等；氮源可採用黃豆餅粉、蠶蛹粉、麩皮粉等。為了降低成本，通常還取用部分工業廢水為代用品，如糖蜜廢母液、木材水解液、各種大豆深加工廢水、玉米深加工廢水及澱粉廢水等，原料來源相當廣泛。 2) 菌體生長快速。 在液體培養中，液體培養基的營養成分分佈均勻，有利於菌類營養體的充分接觸和吸收。菌體細胞能在反應器內處於最適溫度、pH、氧氣和碳氮比的條件下生長，能及時排放呼吸作用產生的代謝廢氣，因此新陳代謝旺盛，菌絲生長分裂迅速，能在短時間內積累大量的菌體和多糖、多肽等具有生理活性的代謝產物。 3) 生產週期短 透過液體發酵培養獲得大量的菌體和生理活性物質一般僅需要2-7天的時間，且菌齡整齊，而固體培養需要30-60天。 4) 能有效降低菌種汙染率 液體菌種接入固體培養料時，具有流動快，易分散、發菌點多、萌發快等特點，能有效地降低過程中的汙染。 5) 工廠化生產、無季節性 液體發酵是在發酵罐內、控制最佳條件來培養菌體的，因此不受季節性限制。而固體培養往往需要有很大的培養空間，條件難以控制，且受季節影響較大。