好氧发酵产物特性及利用

有机酸和醇类
如乳酸、乙酸和乙醇等， 可作为化工原料或生物燃 料。
胞外多糖
如黄原胶、透明质酸等， 具有生物活性，可用于药 物、化妆品等领域。
产物的积累过程与影响因素
微生物种类与代谢途径
不同微生物具有不同的代谢途径和产物，选 择合适的微生物是关键。
培养条件
如温度、pH值、氧气和营养物质等，对微 生物的生长和代谢有重要影响。
底物种类与浓度
底物的种类和浓度决定了产物的种类和产量。
产物的应用与价值
能源利用
生物气体可用于生产电力、热 能和燃料，减少对化石燃料的
依赖。
化工原料
有机酸和醇类可用于生产塑料 、橡胶、涂料等材料。
生物医药
胞外多糖具有抗炎、抗肿瘤等 生物活性，可用于药物研发和 生产。
环境保护
好氧发酵产物可用于废水处理 和土壤改良，改善环境质量。
好氧发酵产物积累机制
• 引言 • 好氧发酵的基本原理 • 好氧发酵产物的积累机制 • 好氧发酵产物的积累调控 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
01
介绍好氧发酵在工业生产中的应 用，如废水处理、生物燃料生产 等。
02
阐述好氧发酵过程中产物积累的 问题及其对生产效率的影响。
研究意义
强调研究好氧发酵产物积累机制对于 提高生产效率、降低成本、优化工艺 等方面的意义。
好氧发酵的主要微生物包括细菌、真菌和放线菌等，它们通过分解有机物获得能 量，同时合成新的细胞物质。
在好氧发酵过程中，微生物通过细胞膜上的酶将有机物氧化分解为小分子，如氨 基酸、脂肪酸等，这些小分子再被进一步氧化分解为水和二氧化碳。
好氧发酵的过程与产物
好氧发酵的过程可以分为 三个阶段：水解阶段、酸 化阶段和甲烷化阶段。

好氧发酵产物积累机制好氧发酵是一种在氧气存在下进行的生物发酵过程。

在好氧发酵中，微生物利用有机物质通过氧化代谢产生能量和产物。

这种发酵常见于食品加工、生物能源产生、废物处理等领域。

本文将探讨好氧发酵产物积累的机制。

首先，好氧发酵中产物积累的机制可以通过微生物代谢途径来解释。

在好氧发酵过程中，微生物利用底物进行氧化代谢，主要通过三个代谢途径进行：糖酵解、细胞色素氧化酶系统和线粒体三羧酸循环。

这些代谢途径在氧气存在下可以进一步完成氧化反应，产生二氧化碳、水和能量。

但是，当底物浓度高、溶液中氧气供应不足时，微生物代谢途径会被抑制，堆积的代谢中间产物和底物将被转化为最终产物积累。

其次，好氧发酵产物积累的机制还可以通过代谢调节机制来解释。

微生物在好氧条件下可以通过调节代谢途径来适应环境变化。

例如，当氧气供应不足时，微生物可以通过转录调控和翻译调控来调整代谢途径，使得底物和中间产物积累，从而减少能量消耗。

此外，一些特定的代谢途径酶的活性也会受到调节，以增加产物生成速率或减少竞争反应的速率。

因此，微生物可以通过代谢调节机制来适应氧气供应不足的环境，并产生更多的产物。

再次，好氧发酵产物积累的机制还与微生物本身的生理特性有关。

不同种类的微生物在好氧条件下有不同的生存策略和代谢特征。

一些微生物具有耐氧能力，可以在低氧条件下进行代谢反应，产生产物。

这些微生物具有更高的代谢途径活性和底物利用能力，能够快速适应环境变化并产生大量产物。

而其他微生物可能具有更低的产物生成速率和底物利用能力，需要更多的时间和氧气来进行代谢反应。

因此，微生物本身的生理特性对于好氧发酵产物积累机制起着至关重要的作用。

最后，好氧发酵产物积累机制还受到操作条件的影响。

操作条件包括底物浓度、溶液pH值、温度和氧气供应等。

这些条件可以通过调节微生物代谢途径和代谢调节机制来影响产物积累。

例如，调节底物浓度可以增加或减少代谢反应的速率，从而影响产物生成速率。

发酵饲料原料的特点及发酵优势导读发酵饲料的原料很多，按来源可分为：饼粕类，粮食加工厂的副产品类，微生物发酵加工厂的下脚料类，菌菇生产的基料，果蔬加工厂的下脚料类，植物的根、茎、叶类，畜禽屠宰场的下脚料类，水产品加工厂的下脚料类，薯渣类等。

随着发酵饲料技术的日渐成熟及工艺设备的不断完善，更多的自然界产生的有机物及更多的加工副产物将成为发酵饲料的原料，利用率得到进一步的提高。

下面结合发酵饲料的特点来介绍各种发酵原料。

1饼粕类我国饼粕类资源十分丰富，主要有：大豆饼粕、菜籽饼粕、棉籽饼粕、花生粕、玉米胚粕、芝麻饼粕、油茶饼粕、茶籽饼粕、葵花籽饼粕、亚麻籽饼粕、红花籽粕等。

这些原料都富含植物蛋白，其蛋白质质量分数一般都在30%以上。

1.1 大豆粕“大豆粕”又称“豆粕”，是大豆经过提取豆油后得到的副产品。

外观呈浅黄色至浅褐色的不规则碎片状，具有烤大豆香味。

豆粕中蛋白质质量分数为45%～52%，低聚糖质量分数为10%～15%，多糖和纤维素质量分数为20%～25%。

豆粕营养虽丰富，但含有抗营养因子。

人们很早就发现，直接摄入豆科籽实会导致人和动物的胰腺肿大、过敏反应、生长缓慢、日粮养分利用率下降以及一些不良生理反应的现象，这些都是由大豆中含有的多种抗营养因子造成的。

发酵豆粕是豆粕经过生物发酵的产物，目前已成为鱼粉最好的替代品。

该产品是利用现代生物工程发酵菌种技术与中国传统的固体发酵技术相结合，以优质豆粕为主要原料，接种微生物，通过微生物的发酵最大限度地消除豆粕中的抗营养因子，有效地降解大豆蛋白为优质小肽蛋白源，并可产生益生菌、寡肽、谷氨酸、乳酸、维生素、UGF(未知生长因子)等活性物质。

作为动物饲料发酵豆粕比豆粕有以下优点：(1)无抗原和抗营养因子，经微生物发酵处理后，原有的脲酶、胰蛋白酶抑制因子、凝血素、大豆球蛋白、β-伴球蛋白、植酸等抗营养因子被消除，有利于维持动物肠道组织结构，促进免疫功能，提高生产性能。

(2)营养成分更加丰富，马文强等通过枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、乳酸菌对豆粕进行发酵，结果表明：发酵后豆粕中粗蛋白质含量比发酵前提高了13.48%，氨基酸含量比发酵前提高了11.49%，粗纤维素这些难消化吸收物质被酶分解降低，矿物质也相对增加。

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谷物淀粉
曲水解 糖液
酵 母 各类风味特殊的曲酿酒
酿酒制醋是人类最早掌握的发酵技术之一
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第二阶段
纯种培养技术的成熟－初级代谢产物生 产阶段(production stage of primary
metabolites)
1680年，荷兰人Leeuwenkoek首次在雨水和醋中观察到大 量活着的微动体，宣告微生物的存在。
第一节 发酵工程的特征
发酵工程是生物技术的重要组成部 分，是生物技术产业化的重要环节。它 将微生物学、生物化学和化学工程学的 基本原理有机地结合起来，是一门利用 微生物的生长和代谢活动来生产各种有 用物质的工程技术。又称为微生物工程。
目前，人们把利用生物细胞的生命 活动来制备目的产物的过程统称为发酵。
扩大培养和接种
如何得到发酵生产所需要的大量菌体来 缩短生产周期呢？
经过多次的扩大培养。
如何对菌种进行扩大培养呢？
扩大培养是将培养到对数期的菌体分开，分 头进行培养，以促使菌体数量快速增加，能 在短时间里得到大量的菌体。
扩大扩培养大与培发酵养生和产接过程种中的培养有何不同呢？
扩大培养是为了让菌体在短时期内快速增殖，而发酵 过程中的培养是为了获得代谢产物，目的不同采用的 培养条件就有可能不同。
（2）培养基的营养要协调，以利于产物的合成。 （3）培养基在满足微生物的营养需求的基础上应
尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益。
灭菌
发酵工程所用的菌种大多是单一的纯种， 整个发酵过程中不能混入杂菌。这是为 什么呢？
在发酵过程中如混入其他微生物，将与菌种 形成竞争关系，对发酵过程造成不良影响。
在菌体生长静止期，某些菌体能合成 一些具有特定功能的产物，如抗生素、生 物碱、植物生长因子等，这些产物与菌体 的生长繁殖无明显关系，叫做次级代谢产 物。

城镇污水处理厂污泥好氧发酵工艺设计与运行管理指南（征求意见稿）中国计划出版社二〇年前言根据中国工程建设标准化协会〔2018〕建标协字第15号文《关于印发2018年第一批协会标准制订、修订计划的通知》，制订本指南。

污泥好氧发酵作为城镇污水处理厂污泥处理的主流技术之一，可实现污泥的稳定化、无害化和资源化利用，其工艺相对简单，运行维护要求较低，也是目前国际上最常用的污泥处理方法之一。

《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》（试行）（HJ-BAT-002）将污泥好氧发酵作为污泥处理处置污染防治最佳可行技术之一。

《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》（试行）（建城〔2009〕23号）提出，污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时，鼓励采用高温好氧发酵的污泥处理方式。

近年来，我国很多城市都进行了污水处理厂污泥好氧发酵的工程实践，工程规模也由小型向大中型发展，同时在臭气控制、自动控制、设备集成等方面进行了诸多技术研发和储备，实现了污泥好氧发酵成套设备国产化工程应用。

国内已发布的标准包括中国工程建设协会标准《城镇污水处理厂污泥好氧发酵技术规程》（T/CECS 536-2018）、行业标准《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》（CJJ 131-2009）、《污泥堆肥翻堆曝气发酵仓》（JB/T 11245-2012）等，规定了污泥好氧发酵在设计、施工、运行和管理方面的核心技术要求。

本指南旨在进一步深化对污泥好氧发酵技术原理和工艺过程的理解，协同已发布的技术规程，指导和规范我国污泥好氧发酵的工艺设计和运行管理。

本指南编制过程中，梳理、借鉴了国内外相关技术文件，调查、研究了国内典型工程案例，总结、吸纳了国内外理论和实践认知。

本指南的主要内容包括：总则、术语和定义、污泥好氧发酵工艺、污泥好氧发酵设计、污泥好氧发酵运行维护、好氧发酵产物特性及利用。

本指南由中国工程建设标准化协会城市给水排水专业委员会归口管理，由上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司负责技术解释。

51.沿海餐厨垃圾好氧发酵资源化利用技术技术依托单位：北京中源创能工程技术有限公司技术发展阶段：推广应用适用范围：适用于沿海城市、县镇、农村以及岛屿内不同行业餐厨垃圾、厨余垃圾、果蔬垃圾等好氧发酵肥料化处理和资源化利用，技术可应用于日处理量0.5-10t/d的不同规模。

主要技术指标和参数：一、工艺路线及参数餐厨垃圾首先经过卸料/分拣平台，输送至预处理系统。

在预处理系统中，含海产品硬质外壳的餐厨垃圾经双轴式破碎装置的连续超细破碎，破碎后物料粒径90%以上达1-3cm，实现餐厨垃圾物料粒径降低并均匀化；破碎后物料进入双级深度脱水装置，由螺旋变径挤压深度脱水，将含高水分的餐厨垃圾破碎物料进行固液分离，分离后液体进入隔油池、化粪池等现有污水处理设施，或外运处理，或通过配套集成化污水处理设施处理达标排放；分离后固体物料含水率下降到70%以下，物料体积减少40%，被输送至好氧发酵仓。

在好氧发酵仓中，餐厨垃圾物料在“迷宫式”多仓强化推流作用下连续进出料，在自主开发的具有针对性的高效复合型微生物等菌剂的作用下进行发酵肥料化反应。

同时发酵仓智能控制仓内反应温度、湿度、供氧以及餐厨垃圾盐分、油分浓度，确保新鲜进料与高效成熟菌体充分接触，反应充分利用不同区域内的优势微生物种群，并消除高盐分、油脂对发酵反应的不利影响，使餐厨垃圾发酵充分形成有机肥料。

餐厨垃圾好氧发酵仓连接生物除臭装置，去除发酵过程产生的臭气。

二、主要技术指标预处理设备粉碎物料90%以上粒径达1-3cm；预处理设备固液分离后物料含水率低于70%;发酵仓内发酵温度55-65℃；单套设备总体减量化率不低于90%。

三、技术特点集成连续超细破碎、螺旋变径挤压深度脱水、机械强化高温好氧发酵等关键技术，实现沿海餐厨垃圾的资源化利用。

四、技术推广应用情况2017年，湄洲岛餐厨垃圾好氧发酵资源化利用项目验收运行，处理规模5t/d。

2017年，桃花岛餐厨垃圾好氧发酵资源化利用项目验收运行，处理规模4t/d。

污泥处理技术三：好氧发酵1.原理与作用好氧发酵通常是指高温好氧发酵，是通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。

代谢过程中产生热量，可使堆料层温度升高至55℃以上，可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽，并使水分蒸发，实现污泥稳定化、无害化、减量化。

2.应用原则污泥好氧发酵处理工艺既可作为土地利用的前处理手段，又可作为降低污泥含水率，提高污泥热值的预处理手段。

污泥好氧发酵厂的选址应符合当地城镇建设总体规划和环境保护规划的规定；与周边人群聚居区的卫生防护距离应符合环评要求。

污泥好氧发酵工艺使用的填充料可因地制宜，利用当地的废料（如秸杆、木屑、锯末、枯枝等）或发酵后的熟料，达到综合利用和处理的目的。

3.好氧发酵工艺与设备3.1.一般工艺流程好氧发酵工艺过程主要由预处理、进料、一次发酵、二次发酵、发酵产物加工及存贮等工序组成，如图1所示。

污泥发酵反应系统是整个工艺的核心。

3.2. 好氧发酵的工艺类型发酵反应系统是污泥好氧发酵工艺的核心。

工艺流程选择时，可根据工艺类 型、物料运行方式、供氧方式的适用条件，进行合理的选择使用，灵活搭配构成 各种不同的工艺流程。

1）工艺类型工艺类型分一步发酵工艺和二步发酵工艺。

一步发酵优点是工艺设备及操作 简单，省去部分进出料设备，动力消耗较少；缺点是发酵仓造价略高，水分散发、 发酵均匀性稍差。

二步发酵工艺优点是一次发酵仓数少，二次发酵加强翻堆效应， 使堆料发酵更加均匀，水分散发较好；缺点是额外增加出料和进料设备。

混合设 外运处置熟料揽层AAAAAA jjaasa 外加填充料 ,熟料与填完后面流 发醉熟 料储仓好氧发酵反应系筑输送谈 备/机输送设备/机 发醒参数监测臭气处理系统 铺料设备 臭气监测 储料仓/箱 熟料加工 脱水机房 鼓风机出料设备图1污泥好氧发酵工艺流程2）物料运行方式按物料在发酵过程中运行方式分为静态发酵，动态发酵，间歇动态发酵。

静态发酵设备简单、动力消耗省。

• 高温好氧发酵过程是灭菌消毒过程：代谢过程中产生热量，可 使堆料层温度升高至60℃以上，持续时间15到20天，可有效去 除病原体、寄生虫卵和杂草种子。
• 高温好氧发酵可以确保发酵产品不会抑制植物生长：发酵充分 的发酵产品其耗氧速率应小于0.1（O2%）/min。用于土地不会 烧苗。由于发酵产品含水率小于40%，也降低了霉变的风险。
砷
≤0.2 mg/l ≤0.5 mg/l
铅
≤0.2 mg/l ≤1 mg/l
镉
≤0.05 mg/l ≤0.1 mg/l 六价铬 ≤0.05 mg/l ≤0.1 mg/l
汞
≤0.005 mg/l
≤0.02 mg/l
铵氮
≤4 mg/l ≤200 mg/l
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
• 高温好氧发酵过程是稳定化过程：通过好氧微生物的生物代谢 作用，使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质。
• 其也俗称为：好氧堆肥。 • 由于好氧发酵后的污泥也仅完成了污泥稳定的要求，其还达不
到污泥施用土地的产品要求，故这种稳定化方式称为“固态好 氧发酵”比称“好氧堆肥”更加合理，以避免产生按此种方式 稳定后既成肥料的误解。
一、高温好氧发酵的定义和基本原理
有机物+氧气+ 微生物
合成
细胞物质 （微生物繁殖）
• （1）在好氧发酵中添加常规添加物，包括膨胀材料和天然吸附物质，其 可使离子态态重金属含量降低，部分削弱了重金属的危害作用。
• 高温好氧发酵产品能够满足填埋要求：发酵产品含水率小于 40%，无机化程度高，无臭气，吸附性好。
二、选择高温好氧发酵处理工艺的理由
• 高温好氧发酵可降低有毒有害物质的危害。重金属在土壤中是不可降解的， 重金属大部分积存于耕作层中，重金属水溶性部分将随水进入植物的器官 和细胞，并危害植物。重金属毒性作用的轻重程度与重金属的种类和浓度、 土壤性质、pH值、污泥及土壤的有机物质、铁、锰的含量及植物种类有关， 各种重金属的毒性作用也是相当复杂的。重金属在污泥中主要以离子态存 在，但是如果能够将离子态的重金属变成非离子态的，则可大大降低重金 属的危害，即“钝化”重金属。如：

第五章好氧发酵工艺及设备1.好氧发酵概述好氧发酵是一种在氧气存在下进行的生物发酵过程，通过微生物的代谢活动，将有机物转化为能量、碳 dioxide、水和其他代谢产物。

好氧发酵广泛应用于食品、制药、环境保护等领域。

2.好氧发酵工艺好氧发酵工艺包括废水处理、微生物培养和食品生产等。

废水处理中，好氧发酵可将有机物转化为无害物质，如二氧化碳和水。

微生物培养中，好氧发酵可用于大规模生产细胞、酶和其他生物产品。

食品生产中，好氧发酵可用于制作面包、酸奶和酒精等。

3.好氧发酵设备好氧发酵设备包括反应器、氧气供应系统和控制系统等。

反应器是好氧发酵的核心设备，通常采用搅拌式反应器、固定床反应器或滤床反应器。

氧气供应系统用于提供反应过程中所需的氧气，通常采用天然气或空气。

控制系统用于监测和调节反应温度、氧气浓度、pH值等参数。

4.好氧发酵工艺优化为了提高好氧发酵的产率和质量，需要进行工艺优化。

工艺优化包括基质优化、发酵条件优化和微生物优化。

基质优化是指选择合适的发酵基质，如葡萄糖、乳糖和淀粉等。

发酵条件优化是指调节反应温度、pH值和氧气浓度等参数，以提高产率和质量。

微生物优化是指选择适合的微生物菌种，并进行突变体选育和基因工程改造等手段，以改善发酵性能。

5.好氧发酵应用案例好氧发酵在食品行业中有广泛应用。

例如，制作面包时使用的酵母发酵属于好氧发酵过程。

酵母通过代谢葡萄糖生成二氧化碳和酒精，使面团发酵膨胀。

另外，酸奶的制作也采用好氧发酵工艺。

乳酸菌通过代谢乳糖生成乳酸，增加酸奶的口感和保质期。

总结：好氧发酵是一种在氧气存在下进行的生物发酵过程，广泛应用于废水处理、微生物培养和食品生产等领域。

好氧发酵设备包括反应器、氧气供应系统和控制系统等。

为了提高发酵的产率和质量，需要进行工艺优化，包括基质优化、发酵条件优化和微生物优化。

好氧发酵在食品行业中应用广泛，如面包和酸奶的制作等。

微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程;根据微生物的种类不同好氧、厌氧、兼性厌氧,可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类;1好氧性发酵在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等;2厌氧性发酵在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等;3兼性发酵酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞;按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵;一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长;所以敞口发酵设备要求简单;相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂;浅盘发酵表面培养法是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜;在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法;深层发酵法是指在液体培养基内部不仅仅在表面进行的微生物培养过程;液体深层发酵是在青霉素等抗生素的生产中发展起来的技术;同其他发酵方法相比,它具有很多优点：1.液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境;2.在液体中,菌体及营养物、产物包括热量易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模;3.液体输送方便,易于机械化操作;4.厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定;5.产品易于提取、精制等;因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用;工业生产常用微生物微生物资源非常丰富,广布于土壤、水和空气中,尤以土壤中为最多;有的微生物从自然界中分离出来就能够被利用,有的需要对分离到的野生菌株进行人工诱变,得到突变株才能被利用;当前发酵工业所用菌种的总趋势是从野生菌转向变异菌,从自然选育转向代谢控制育种,从诱发基因突变转向基因重组的定向育种;工业生产上常用的微生物主要是细菌、放线菌、酵母菌和霉菌,由于发酵工程本身的发展以及遗传工程的介人,藻类、病毒等也正在逐步地变为工业生产用的微生物;其他微生物有担子菌、藻类; 培养基培养基是人们提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物需要的多种营养物质的混合物;培养基的成分和配比,对微生物的生长、发育、代谢及产物积累,甚至对发酵工业的生产工艺都有很大的影响;依据其在生产中的用途,可将培养基分成抱子培养基、种子培养基和发酵培养基等;1抱子培养基抱于培养基是供制备泡子用的;2种于培养基种子培养基是供抱子发芽和菌体生长繁殖用的;3发酵培养基发酵培养基是供菌体生长繁殖和合成大量代谢产物用的;发酵培养基的组成和配比由于菌种不同;设备和工艺不同以及原料来源和质量不同而有所差别;因此,需要根据不同要求考虑所用培养基的成分与配比;但是综合所用培养基的营养成分,不外乎是碳源包括用作消泡剂的油类、氮源、无机盐类包括微量元素、生长因子、水、产物形成的诱导物、前体和促进剂等几类;发酵的一般过程生物发酵工艺多种多样,但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程;以下以霉菌发酵为例加以说明;4..菌种在进行发酵生产之前,公先必须从自然界分离得到能产生所需产物的菌种,并经分离、纯化及选育后或是经基因工程改造后的"工程菌"．才能供给发酵使用;为了能保持和获得稳定的高产菌株,还需要定期进行菌种纯化和育种,筛选出高产量和高质录的优良菌株;种子扩大培养是指将保存在砂上管;冷冻干燥管或冰箱中处于休眠状态的生产菌种,接入试管斜面活化后,再经过茄子瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种的过程;这些纯种培养物称为种子;发酵产物的产量与成品的质量,与菌种性能以及抱于和种子的制备情况密切相关;先将贮存的菌种进行生长繁殖,以获得良好的抱子,再用所得的抱子制备足够量的菌丝体,供发酵罐发酵使用;种子制备有不同的方式,有的从摇瓶培养开始,将所得摇瓶种于液接入到种子罐进行逐级扩大培养,称为菌丝进罐培养；有的将泡了百接接人种子罐进行扩大培养,称为抱子进罐培养;采用哪种方式和多少培养级数,取决于菌种的性质;生产规模的人小和生产厂艺的特点,种于制备一般使用种于罐,扩人培养级数通常为二级;对于不产孢子的菌种,经试管培养直接得到菌体,再经摇瓶培养后即可作为种子罐种子;发酵是微生物合成大量产物的过程,是整个发酵工程的中心环节;它是在无菌状态下进行纯种培养的过程;因此,所用的培养基和培养设备都必须经过灭菌,通人的空气或中途的补料都是无菌的,转移种子也要采用无菌接种技术;通常利用饱和蒸汽对培养基进行灭菌,灭菌条件是在120℃约Mpa表压维持20~30min;空气除菌则采用介质过滤的方法,可用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气中所含的微生物,从而制得无菌空气;发酵罐内部的代谢变化菌丝形态、菌浓、糖、氮含量、pH值,溶氧浓度和产物浓度等是比较复杂的,特别是次级代谢产物发酵就更为复杂,它受许多因素控制;发酵结束后,要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精制,将发酵产物制成合乎要求的成品;。

好氧发酵原理《好氧发酵原理》一、什么是好氧发酵？好氧发酵（aerobic fermentation）是一种以酶把特定碳水化合物作为底物发酵，同时需要充足的氧气，所得产物中含有有机酸、糖、硫酸盐、有机醇等有机物的一种微生物发酵过程。

因此，好氧发酵是一种常见的利用微生物发酵合成及加工的工艺过程，已经被广泛应用于食品加工、医药制造、有机化学工业等领域。

二、好氧发酵的基本原理好氧发酵过程是一种特殊的酶把特定的底物发酵的过程，同时需要充足的氧气。

此外，还需要有一定的pH值。

一般来说，在好氧发酵中，微生物的生长需要碳水化合物（如糖类、淀粉等）作为底物，同时需要可在水溶液中溶解的氧作为气体，并且要保持溶液中的氧气含量与pH值在一定的性质之间。

当底物被微生物的酶作用，把碳水化合物分解成有机物，同时，需要消耗氧气来完成细胞呼吸，以便获取能量，这就是好氧发酵的反应过程。

三、好氧发酵的优点（1）此发酵过程可以生产高附加值的有机化合物，这些化合物丰富的多种物质，可以满足多种工业应用需求；（2）此发酵过程可以高效率地将底物转化为高附加值的有机物，发酵产物中的硫酸盐、有机酸等可以满足工业应用的要求；（3）此发酵过程具有节能环保的优点，可以降低能耗，减少污染物的排放；（4）此发酵过程可以节省原材料、提高发酵速度以及提高产品质量，使得发酵过程更加经济实用。

四、好氧发酵的应用（1）食品发酵：好氧发酵法可以制备一系列有益健康的食品，例如酸奶、啤酒、果酱等；（2）制药：好氧发酵过程可以用于生产一系列生物活性物质，如维生素、抗生素等；（3）工业应用：好氧发酵技术可以用于活性染料、乙醇、酸性酯等有机物的合成。

此外，好氧发酵还可以用于清洁制造（Clean Manufacturing Technology），具有很高的环保价值。

好氧发酵原理
好氧发酵是一种利用氧气进行的生物发酵过程。

在这个过程中，微生物利用氧气来代谢有机物质，产生能量和二氧化碳。

这种发酵过程广泛应用于食品、饮料、制药和化工等领域。

好氧发酵的原理是微生物利用氧气进行代谢，将有机物质转化为能量和二氧化碳。

这个过程需要一定的温度、pH值和氧气浓度等条件。

微生物在这个过程中会产生一些代谢产物，如酸、酒精、乳酸和醋酸等。

好氧发酵的过程可以分为三个阶段：生长期、发酵期和稳定期。

在生长期，微生物需要适应环境，生长和繁殖。

在发酵期，微生物开始代谢有机物质，产生代谢产物。

在稳定期，代谢产物的产生逐渐减少，微生物进入休眠状态。

好氧发酵的应用非常广泛。

在食品和饮料行业中，好氧发酵被用于制作酸奶、啤酒、葡萄酒和面包等。

在制药和化工行业中，好氧发酵被用于生产抗生素、酶和有机酸等。

此外，好氧发酵还被用于环境保护和能源生产等领域。

好氧发酵的优点是产生的代谢产物纯度高，生产效率高，操作简单。

但是，好氧发酵也存在一些缺点，如需要较高的氧气浓度和能量消耗较大等。

好氧发酵是一种重要的生物发酵过程，广泛应用于各个领域。

了解好氧发酵的原理和应用，有助于我们更好地利用这种生物发酵技术，促进经济和社会的发展。

好氧堆肥与厌氧发酵的异同点？
同：都是微生物作用下的有机物降解过程，需要微生物培养的条件，包括营养元素合理分配、温度、pH 等。

异：条件不同。

厌氧要求无氧状态；好氧要求有氧状态
产物不同。

厌氧分为两步（两段论），第一步是酸化过程，分解成有机酸、醇类等，第二步是甲烷化阶段，生成甲烷水等，到了这一步会造成二次污染，甲烷是温室气体，且下一步的生物降解几乎是不可能的了。

好氧发酵的最终产物是CO2和H2O，降解终产物没有二次污染。

降解能力不同，好氧发酵能降解的有机物种类比较有限，厌氧情况有助于一些好养情况下难降解的有机物的降解。

一般情况下，往往是先进行厌氧堆肥至第一步水解过程结束，水解产物再进行好氧发酵。

这样的降解彻底，污染小，效果好。

饲料研究FEED RESEARCH NO .6,201130科技动态不同好氧特性益生菌在有氧和无氧条件下的增殖吴红照1 范小燕1 周海丽21.浙江惠嘉生物科技有限公司2.河南省鄢陵县畜牧局收稿日期：2011 - 02 - 18畜牧业生产中多利用抗生素来预防和控制动物疾病的发生，但随着抗生素的环境污染、药物残留及带来的食品安全等问题越来越突出，其在养殖业中的应用越来越受到人们的关注和许多国家的限制，抗生素的替代品研究势在必行。

微生态制剂作为一种新型的饲料添加剂，以其独特的优势受到了人们的重视。

但是微生态制剂在实际生产应用中存在着各种各样的问题。

试验研究了3种常见的益生菌——丁酸梭菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌分别在有氧和无氧条件下的生长情况，为益生菌在动物体内无氧状态下的应用提供试验依据。

微生物OD 值是反应菌体生长状态的一个指标，在一定程度上可以反应益生菌的增殖，因此，试验采用检测OD 值来作为衡量微生物增殖情况的判断指标。

1 材料与方法1.1 试验材料1.1.1 菌种枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和丁酸梭菌均由浙江惠嘉生物科技有限公司实验室保存。

1.1.2 培养基液体细菌培养基（LB）：蛋白胨20 g、酵母粉10 g、氯化钠20 g、水2 000 mL、115 ℃和20 min 灭菌备用。

营养琼脂培养基：蛋白胨1 g、氯化钠0.5 g、牛肉膏0.3 g、琼脂2 g、水100 mL、115 ℃和20 min 灭菌备用。

强化梭菌培养基（RCM）：胰蛋白胨1 %、酵母粉0.3 %、牛肉浸粉1 %、葡萄糖0.5 %、可溶性淀粉0.1 %、氯化钠0.5 %、无水乙酸钠0.3 %、半胱氨酸盐0.05 %、pH 7.5、水1 000 mL、115 ℃和20 min 灭菌备用。

1.1.3 仪器超净工作台、摇床、高压灭菌锅、厌氧培养箱、微量移液枪、试管、三角瓶和培养皿等。

1.2 试验方法1.2.1 菌种活化及杂菌检测枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌活化：将冻干管菌种分别转接至装有LB 液体培养基试管中，置37 ℃培养18 h 后，按1 %的接种量转接至装有LB 液体培养基的三角瓶中，37 ℃培养12 h 后，取菌液涂布于营养琼脂平板，37 ℃静止培养24 h，观察有无杂菌污染。

厌氧发酵和好氧发酵厌氧发酵和好氧发酵是微生物在有机物质分解过程中常见的两种代谢方式。

它们在生态环境中的作用十分重要，对于人类的生产生活也具有一定的影响。

本文将从定义、过程、应用及比较这几个方面来探讨厌氧发酵和好氧发酵的特点与差异。

首先，我们来了解一下厌氧发酵和好氧发酵的定义。

厌氧发酵是指在缺氧条件下，微生物利用有机物质进行能量代谢的过程，产生能量和不同种类的代谢产物。

而好氧发酵则是指在充氧条件下，微生物通过氧化有机物质来获得能量的过程，最终产生二氧化碳和水。

接下来，我们来看一下这两种发酵过程的具体过程。

在厌氧发酵中，微生物通过不同的代谢途径将有机物质分解成有机酸、醇、气体等产物。

常见的代谢途径包括乳酸发酵、乙酸发酵、酒精发酵等。

而在好氧发酵中，微生物将有机物质氧化成为二氧化碳和水，过程中会释放大量的能量。

常见的好氧发酵包括呼吸作用和硫酸盐还原等。

厌氧发酵和好氧发酵在生产和环境中有广泛的应用。

在食品工业中，乳酸发酵用于酸奶、酸菜等食品的制作；酒精发酵被用于啤酒、葡萄酒等酿造过程；甲烷发酵用于沼气的产生。

在工业中，好氧发酵被广泛应用于生物柴油、酶制剂等的生产过程。

此外，厌氧发酵还被用于废水处理、有机废弃物处理等环境保护工程当中。

虽然厌氧发酵和好氧发酵都是微生物的代谢方式，但它们在很多方面存在着明显的差异。

首先，厌氧发酵是在缺氧条件下进行的，而好氧发酵则需要充足的氧气供给。

这导致了两种发酵过程中所涉及的微生物种类和代谢途径有所不同。

其次，厌氧发酵的代谢产物多样，不同的有机物质在不同的厌氧条件下产生的代谢产物也不同。

相比之下，好氧发酵的代谢产物较为单一，一般只产生二氧化碳和水。

此外，好氧发酵所产生的能量也更为丰富。

综上所述，厌氧发酵和好氧发酵是微生物在有机物质分解过程中常见的两种代谢方式。

它们分别在缺氧和充氧条件下进行，产生不同的代谢产物和能量。

两种发酵过程在生产和环境中都有广泛的应用。

厌氧发酵在食品工业和环境保护领域发挥重要作用，而好氧发酵则在工业领域被广泛应用。

肥料的有氧发酵
有氧发酵是有机肥生产中常见的方法之一，其操作简单，省时省工，但不会产生高温，如果发酵时间过短，里面的有害菌和虫卵也杀灭不彻底。

好氧发酵能产生高温，温度最高可到70度，只要控制好温度和及时翻堆，那么，好氧发酵和厌氧发酵所流失的养分其实差不多，都很少。

中药渣的有氧发酵过程中，随着发酵进程的推进，pH值逐渐由4.6稳步上升至8.5，物料含水量由61.7%逐渐降低，随后由于大量的呼吸作用，造成含水量回升，后因物料消耗所产生的高温和呼吸作用减弱，又经陈化堆放，含水量逐渐下降至36.2%。

有氧发酵过程中，pH值的升高会导致氮的损失，因此可以加入稻草、锯末、谷糠等辅料，促进氮的生物固定，并降低主料中氮在发酵过程中的矿化率，减少铵态氮的挥发损失。